DE19602267A1 - Sicherheitsgurteinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsgurteinrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Es ist bereits bekannt, bei Sicherheitsgurtaufroll- und -blockiereinrichtungen eine Gurtkraftbegrenzung vorzusehen. Wie in der DE 24 19 937 C2 beschrieben, wird die Gurtkraftbegrenzung dadurch erreicht, daß das Sicherheitsgurtband auf einer Hülse aufgewickelt wird, die über einen Torsionsstab formschlüssig mit einer Blockiereinrichtung verbunden ist. Ab einer bestimmten Abwickelgeschwindigkeit des Sicherheitsgurtbandes wird der Gurtbandauszug durch die Blockiereinrichtung verhindert. Die jetzt entstehende Last im Sicherheitsgurtband überträgt sich von diesem über die Hülse auf den an einem Ende blockierten Torsionsstab, dessen Tordieren ein Drehen der Hülse in Abwickelrichtung des Sicherheitsgurtbandes noch um einen bestimmten Betrag zuläßt. Die Last des Sicherheitsgurtbandes wird auf diese Weise durch den Torsionsstab so weitergeleitet, daß die auf einen Fahr­ zeuginsassen wirkende Sicherheitsgurtkraft während des Tordierens des Tor­ sionsstabes begrenzt wird.

Nachteilig bei diesem Verfahren ist der sogenannte Filmspuleffekt. Das lose auf der Hülse aufgewickelte Sicherheitsgurtband muß erst gespannt werden, um eine Last auf die Hülse übertragen zu können. Beim Spannen des Sicherheitsgurt­ bandes wird dieses um einen bestimmten Längenbetrag von der Hülse abgezogen, ohne daß eine Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen durch eine Rückhaltekraft des Sicherheitsgurtbandes verzögert wird.

Um dies zu verhindern, ist es bereits allgemein bekannt, Gurtklemmeinrichtungen einzusetzen, die durch Festklemmen des Sicherheitsgurtbandes den Filmspuleffekt verhindern. Dadurch kann aber wiederum eine Gurtkraftbegrenzung mittels eines Torsionsstabes gemäß dem Stand der Technik keine Verwendung finden, da hier das Spannen des aufgewickelten Sicherheitsgurtbandes Voraussetzung ist.

Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, eine Sicherheitsgurtaufroll- und -blockiereinrichtung bereitzustellen, mit Gurtführungs-, Gurtklemm- und Gurtkraft­ begrenzungseinrichtung, bei der zur Gurtkraftbegrenzung ein Torsionsstab Ver­ wendung findet und ein Auftreten des Filmspuleffekts bei blockiertem Sicherheits­ gurtband verhindert wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des An­ spruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nach der Erfindung ist eine Gurtführungseinrichtung und/oder eine Gurtklemm­ einrichtung an einem Hebelarm angebracht, der an mindestens einem fahrzeug­ festen Torsionsstab befestigt ist.

Wird das Sicherheitsgurtband in diesem Fall durch seine Auszugsgeschwindigkeit oder durch die Höhe seiner Belastung durch die Gurtklemmeinrichtung in Aus­ zugsrichtung blockiert, so wird die Sicherheitsgurtlast über mindestens die Gurt­ führungseinrichtung und den Hebelarm auf den Torsionsstab übertragen. Dieser tordiert und baut damit die Last im Sicherheitsgurtband ab, ohne daß dieses auf der Sicherheitsgurtaufrolleinrichtung vorher gespannt werden muß. Eine Gurtkraft­ begrenzung wird dadurch erreicht, daß der Hebelarm die Torsionsbewegung des Torsionsstabes mitmacht und sich die Gurtführungseinrichtung aufgrund der Gurt­ zugkraft mit dem Hebelarm kreisförmig um den Torsionsstab bewegt.

Diese Gurtkraftbegrenzungseinrichtung hat noch einen weiteren Vorteil. Es kann nämlich durch die Lage und die Länge des Hebelarms in Bezug auf die Last­ richtung des Sicherheitsgurtbandes der Kraftverlauf und der Wegverlauf der Gurt­ kraftbegrenzung eingestellt werden. Zum Beispiel hat sich als vorteilhaft heraus­ gestellt, die Gurtkraftbegrenzung erst mit degressivem, dann mit progressivem Kraftverlauf zu verwirklichen. Dies ist einfach dadurch möglich, daß das Sicher­ heitsgurtband so geführt wird, daß die wirksame Länge des Hebelarms beim Tor­ dieren des Torsionsstabes erst zunimmt und dann wieder abnimmt.

In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der Torsionsstab auf die Weise fahrzeugfest angebracht, daß er entweder direkt oder über ein Gehäuse einer Sicherheitsgurtaufroll- und -blockiereinrichtung und/oder über einen Fahrzeugsitz an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist.

Das hat den Vorteil, daß die Gurtkraft möglichst direkt, unter Berücksichtigung des Sicherheitsgurtverlaufs, in die Fahrzeugkarosserie eingeleitet wird.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist der Torsionsstab in ein Sicherheitsgurtautomatengehäuse eingebaut. Dies ergibt vorteilhafterweise eine kompakte, montagefreundliche Ausführung einer Sicherheitsgurtaufroll- und -blockiereinrichtung.

Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung besteht der Hebelarm aus zwei, die Last parallel übertragenden Hebelteilen, die jeweils an ihrem einen Ende durch die Gurtführungs- und/oder die Gurtklemmeinrichtung miteinander verbunden und an ihrem anderen Ende an dem Torsionsstab angebracht sind. Eine solche, zum Kraftfluß symmetrische Gestaltung von Hebelarm und Gurtführungs-, bzw. Gurt­ klemmeinrichtung kann mit einfachen Mitteln sehr stabil und für die Übertragung großer Kräfte ausgelegt werden. Die auf diese Ausführung einwirkenden Biege­ momente sind minimiert, und zwar dann am günstigsten, wenn der Torsionsstab in seiner Mitte fahrzeugfest festgelegt ist.

Bei weiteren bevorzugten Ausführungen der Erfindung sind die Verbindungsstellen zur Kraftübertragung zwischen Hebelarm und Torsionsstab, bzw. zwischen Torsionsstab und Gehäuse auf einfache Weise durch Formschluß ausgebildet. Ganz besonders vorteilhaft kann dieses dadurch verwirklicht werden, wenn der Torsionsstab mindestens teilweise mit Kantprofil ausgebildet ist. Er kann so einfach in seiner Mitte am Gehäuse durch ein entsprechendes Gegenprofil festgelegt werden. Ebenso können die Hebelteile an seinen Enden einfach durch Formschluß befestigt werden.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann auch vorgesehen werden, die beiden Hebelteile jeweils mit einem separaten Torsionsstab zu ver­ binden. Dadurch kann vorteilhafterweise der Kraftverlauf der Gurtkraftbegrenzung, z. B. durch unterschiedliche Torsionswiderstandsmomente der beiden Torsions­ stäbe, noch weitergehend beeinflußt werden.

Um ein Ausknicken des Torsionsstabs zu verhindern, ist in einer weiteren bevor­ zugten Ausführung der Erfindung vorgesehen, daß der Torsionsstab zumindest abschnittsweise durch mindestens ein Rohr umgeben ist. Dieses Rohr begrenzt vorteilhafterweise ein unter Umständen auftretendes Verbiegen des Torsions­ stabes.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Be­ schreibung und der zugehörigen Zeichnung näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Sicherheitsgurtaufroll- und -blockierein­ richtung in schematischer Darstellung und

Fig. 2 die Sicherheitsgurtaufroll- und -blockiereinrichtung im Schnitt, um 90° gedreht.

Nach Fig. 1 ist eine Sicherheitsgurtaufroll- und -blockiereinrichtung in einem Sicherheitsgurtautomatengehäuse 1 untergebracht. Dazu befindet sich in diesem Sicherheitsgurtautomatengehäuse 1 eine Gurtaufwickelrolle 2, auf die ein Sicher­ heitsgurtband 3 unter Abbau von Federvorspannungskraft automatisch aufge­ wickelt und von der das Sicherheitsgurtband 3 unter Aufbau von Federvor­ spannungskraft abgewickelt werden kann. Das Sicherheitsgurtband 3 wird durch eine Gurtführungs- und Gurtklemmeinrichtung 4 weitergeführt zum Anschnallen eines nicht gezeichneten Fahrzeuginsassen auf einem nicht gezeichneten Fahr­ zeugsitz.

Die Gurtführungs- und Gurtklemmeinrichtung 4 ist an einem Ende eines Hebelarms angebracht, von dem in dieser Figur aufgrund der Darstellung in einer Ansicht nur ein Hebelteil 5a sichtbar ist. Das andere Ende des Hebelteils 5a ist formschlüssig mit einem Torsionsstab 6, als Sechskantprofilstab ausgebildet, verbunden. Der Torsionsstab 6 ist wiederum formschlüssig durch sein Sechskantprofil auf einem Abschnitt in seiner Mitte über das entsprechende Gegenprofil im Sicherheitsgurt­ automatengehäuse 1 verdrehfest festgelegt (Fig. 2).

Wird das Sicherheitsgurtband 3 nun ab einer bestimmten Auszugskraft oder Aus­ zugsgeschwindigkeit durch die Verlagerung einer Gurtklemmrolle 7 in Richtung von zwei Gurtführungsrollen 8 festgelegt, ist ein weiteres Nachgeben des Sicherheits­ gurtbandes 3 in Gurtbandauszugsrichtung F (angedeutet durch den Pfeil) nur mög­ lich, wenn die Last im Sicherheitsgurtband 3 ausreicht, den Torsionsstab 6 zu tordieren. Dabei dreht sich der Hebelarm unter Torsion des Torsionsstabes 6 kreis­ förmig um dessen Mittelpunkt bis in eine Lage, die in der Figur strichpunktiert dar­ gestellt ist. Am in dieser Lage mit 5a′ bezeichneten Hebelteil ist das blockierte Sicherheitsgurtband 3′ dadurch zu erkennen, daß die Gurtklemmrolle 7′ direkt an den Gurtführungsrollen 8′ kraftschlüssig, nur durch das Sicherheitsgurtband 3′ getrennt, anliegt.

Beim Drehen des Hebelarms von seiner durchgezogen gezeichneten in seine strichpunktiert gezeichnete Position wird von dem Torsionsstab 6 eine durch sein Torsionswiderstandsmoment bestimmte Last des Sicherheitsgurtbandes 3 aufge­ nommen. Dabei wird zusätzlich, abhängig von der Länge des Hebelarms und seinen beiden Positionen, ein bestimmter Betrag an Gurtbandlänge in Gurtband­ auszugsrichtung F nachgegeben, ohne daß das Sicherheitsgurtband 3 auf der Gurtaufwickelrolle 2 gespannt wird. Diese, durch das Nachgeben des Sicherheits­ gurtbandes 3 und das Verdrehen des Torsionsstabs 6 verursachte Gurtkraft­ begrenzung vermeidet ein Wirksamwerden eines Filmspuleffektes auf der Gurtaufwickelrolle 2. Es ist eine weiche Wegbegrenzung beim Nachgeben des Sicherheitsgurtbandes 3 verwirklicht. Wird der Hebelarm zwischen den beiden ge­ zeichneten Stellungen bewegt, dann ist der Gurtkraftbegrenzungsverlauf erst degressiv, dann progressiv. Die wirksame Hebellänge nimmt bis zu einer im wesentlichen horizontalen Stellung des Hebelarms zu und dann wieder ab. Verläuft die Gurtbandauszugsrichtung F′ durch den Mittelpunkt des Torsionsstabs 6, ist der wirksame Hebelarm null und damit die Gurtkraftbegrenzungseinrichtung unwirk­ sam.

In Fig. 2 ist die formschlüssige Lagerung des Torsionsstabs 6 sichtbar. Er ist fahr­ zeugfest im Sicherheitsgurtautomatengehäuse 1 in seiner Mitte durch ein seinem Sechskantprofil entsprechendes Gegenprofil über einen bestimmten Längen­ abschnitt L verdrehfest aufgenommen. Dadurch besitzt der Torsionsstab 6 zwei unabhängige Torsionsabschnitte 6a, 6b, an deren Ende jeweils ein Hebelteil 5a, 5b des Hebelarms ebenfalls formschlüssig über das Sechskantprofil aufgesteckt ist. Axial gesichert sind die Hebelteile 5a, 5b durch Schweißpunkte 9, die die Hebel­ teile 5a, 5b mit dem Torsionsstab 6 verbinden. Wie auf der Seite des Torsions­ stabs 6 bei Torsionsabschnitt 6b dargestellt, ist es möglich, ein Verbiegen des Tor­ sionsstabs 6 durch ein ihn umgebendes Rohr 10 zu verhindern, falls das Sicher­ heitsgurtautomatengehäuse 1 diese Kräfte nicht aufnehmen kann. Beim Torsions­ abschnitt 6a des Torsionsstabs 6 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem das Sicherheitsgurtautomatengehäuse 1 bis fast an den Torsionsstab 6 heran­ geführt ist und bei Verbiegen des Torsionsstabs 6 das Biegemoment selbst ab­ stützt.

Zusätzlich muß noch erwähnt werden, daß sich im Sicherheitsgurtautomaten­ gehäuse 1 noch eine nicht gezeichnete Blockiereinrichtung für das Sicherheits­ gurtband 3 befindet, die die Gurtaufwickelrolle 2 blockiert. Solche Blockierein­ richtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt, deren jeweilige Aus­ führungsform aber für die Beschreibung dieser Erfindung nicht wesentlich.

Claims (9)

1. Sicherheitsgurtaufroll- und -blockiereinrichtung, insbesondere für ein Kraft­ fahrzeug, mit einer Gurtführungseinrichtung, einer Gurtklemmeinrichtung und einer Gurtkraftbegrenzungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Gurtführungseinrichtung und/oder die Gurtklemmeinrichtung an einem Hebelarm angebracht ist, der an min­ destens einem fahrzeugfesten Torsionsstab (6) befestigt ist.

2. Sicherheitsgurtaufroll- und -blockiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsstab (6) entweder direkt oder über ein Gehäuse der Sicherheitsgurtaufroll- und -blockiereinrichtung und/oder über einen Fahrzeugsitz an einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist.

3. Sicherheitsgurtaufroll- und -blockiereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse ein Sicherheitsgurtautomaten­ gehäuse (1) ist, in dem mindestens die Sicherheitsgurtaufrolleinrichtung und der Torsionsstab (6) eingebaut sind.

4. Sicherheitsgurtaufroll- und -blockiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelarm aus zwei, die Last parallel übertragenden Hebelteilen (5a, 5b) besteht, die jeweils an ihrem einen Ende durch die Gurtführungs- und/oder die Gurtklemmeinrichtung mitein­ ander verbunden und an ihrem anderen Ende an dem Torsionsstab (6) an­ gebracht sind.

5. Sicherheitsgurtaufroll- und -blockiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsstab (6) zumindest an der Ver­ bindungsstelle zu dem Hebelarm mit diesem durch ein an seiner Oberfläche ausgebildetes Profil mit einem entsprechenden an dem Hebelarm ausge­ bildeten Gegenprofil formschlüssig verbunden ist.

6. Sicherheitsgurtaufroll- und -blockiereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsstab (6) durchgehend als Kant­ profilstab, vorzugsweise mit Vier- oder Sechskantprofil, ausgebildet ist.

7. Sicherheitsgurtaufroll- und -blockiereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsstab (6) in seiner Mitte fahrzeug­ fest festgelegt ist und an seinen Enden jeweils die Hebelteile (5a, 5b) be­ festigt sind.

8. Sicherheitsgurtaufroll- und -blockiereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Torsionsstab am einen Ende mit einem Hebelteil (5a, 5b) verbunden und das andere Ende jedes Torsions­ stabs fahrzeugfest angebracht ist.

9. Sicherheitsgurtaufroll- und -blockiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsstab (6) zumindest abschnitts­ weise durch mindestens ein Rohr (10) umgeben wird.