DE19604483C1 - Sicherheitseinrichtung für Kraftfahrzeuge mit regelbarer Kraftbegrenzungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einem mit Meßgebern verbundenen Regelgerät zur gesteuerten Beeinflussung der Rückhaltecharakteristik der einen Sicherheitsgurt aufweisenden Sicherheitseinrichtung für den im Fahrzeug befindlichen Insassen im Rahmen des menschlichen Erträglichkeitsbereiches.

Eine gattungsgemäße Sicherheitseinrichtung ist in der DE-OS 23 44 689 beschrieben, wobei sich dieser Stand der Technik im einzelnen auf einen während eines Unfalles gesteuert verstellbaren Fahrzeugsitz bezieht, der während des Unfallablaufes mittels einer Betätigungseinrichtung entgegen der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges beziehungs­ weise in dessen Fahrtrichtung dergestalt bewegt wird, daß die Sitzverzögerung im Rahmen des menschlichen Erträglichkeitsbereiches schnell ansteigt und auf einem in diesem Rahmen liegenden und im wesentlichen konstanten Niveau gehalten wird. Hierzu weist die bekannte Sicherheitseinrichtung bereits ein Regelgerät auf, welches in Abhängigkeit von von speziellen Gebern zur Messung der Kollisionsintensität beziehungsweise der Messung der Geschwindigkeitsänderung des Sitzes und/oder des Fahrzeuges ermittelten Daten aufnimmt, wobei die Betätigungseinrichtung entsprechend den in das Regelgerät eingespeisten Daten die Bewegung des Fahrzeugsitzes verstellt.

Eine vergleichbare Zielsetzung besteht generell auch für eine am Sitz zur Rückhaltung des Fahrzeuginsassen vorgesehene Sicherheitseinrichtung mit Sicherheitsgurtaufrollern, Klemmvorrichtungen, Strammvorrichtungen sowie Gassack-Aufprallschutzvor­ richtungen (Airbag), wobei die vorgenannten Bestandteile der Sicherheitseinrichtung in beliebigen Kombinationen miteinander oder auch nur teilweise angeordnet sein können.

So ist beispielsweise in der DE 43 26 198 A1 ein Sicherheitsgurtsystem mit einer Strammeinrichtung beschrieben, bei welchem dafür Sorge getragen ist, daß das Gurtband nur in dem Umfang gestrammt wird, bis die Strammlast mit einer zuvor festgelegten Sicherungs- und Durchbruchlast des Gurtbandes zusammentrifft. Da bei Erreichen dieser fast der Gurt durch eine Klemmeinrichtung festgelegt wird, steht bei weiterhin auf das Gurtband wirkenden, durch den Körper des angeschallten Insassen ausgeübten Kräften nur noch die mögliche Dehnung des Gurtbandes zur Abmilderung der Belastung des Insassen zur Verfügung.

Weiterhin ist in der DE 43 31 027 A1 für einen mit einer Strammeinrichtung kombinierten Gurtaufroller eine Kraftbegrenzungseinrichtung in Form eines Torsionsstabes beschrieben, so daß insbesondere in Verbindung mit einem Airbag durch das Ansprechen der Kraftbegrenzungseinrichtung eine zusätzliche, jedoch abgebremste Vorverlagerung des angeschnallten Insassen ermöglicht wird, dadurch daß im Belastungsfall bei Abwicklung von Gurtband von der Gurtwelle die Gurtbelastung der durch das Blockiersperrglied blockierten Gurtwelle durch den nachgiebigen und eine Weiterdrehung der Gurtwelle ermöglichenden Torsionsstab gemindert wird.

Mit einer solchermaßen innerhalb eines Teils einer Sicherheitseinrichtung eingesetzten Kraftbegrenzungseinrichtung ist der Nachteil verbunden, daß sich ausgehend von einem durch die mechanische Ausbildung beispielsweise des Torsionsstabes fixierten Kraftniveau mit dem Wirksamwerden der Kraftbegrenzungseinrichtung eine vorgegebene progressive Kraft-Weg-Kennlinie einstellt. In diesem Zusammenhang haben nun weitere Untersuchungen gezeigt, daß es beispielsweise wünschenswert ist, zu Beginn eines Unfalls, und zwar solange die angeschnallte Person noch nicht mit dem Airbag in Berührung beziehungsweise Kontakt kommt, eine höhere Rückhaltekraft durch die Kraftbegrenzungseinrichtung auszuüben, und erst wenn beide Sicherheitseinrichtungen wirksam sind, eine geringere Rückhaltekraft über den Gurtaufroller wirksam werden zu lassen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitseinrichtung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß eine einem Unfallgeschehen wie dem rückzuhaltenden Insassen angepaßte bestmögliche Rückhaltecharakteristik ohne Überschreitung einer zumutbaren körperlichen Belastung des Insassen ermöglicht ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß das Regelgerät mit einer eine einen begrenzten Gurtbandauszug zulassenden Kraftbegrenzungseinrichtung aufweisenden Blockiereinrichtung für das Gurtband derart gekoppelt ist, daß in Abhängigkeit von den vom Regelgerät detektierten Körperdaten des Insassen, den auf die Fahrgastzelle bezogenen Sitzpositionsdaten und/oder den Unfallbedingungsdaten der von der Kraftbegrenzungseinrichtung ausgehende Kraftverlauf gesteuert und/oder das Maß des zulässigen Gurtbandauszuges bis zur vollständigen Blockierung des Gurtbandauszuges kontrolliert gesteuert und begrenzt wird.

Mit der Steuerung des von der Kraftbegrenzungseinrichtung im Unfallgeschehen ausgehenden Kraftverlaufes ist sowohl die Einstellung eines Basiskraftniveaus als auch die Kombination des eingestellten Basiskraftniveaus mit einem während des Unfallgeschehens degressiven Kraftverlauf erfaßt. Damit ist zunächst der Vorteil verbunden, daß schon das Niveau der zu Beginn des Unfallgeschehens auf den Insassen wirkenden Rückhaltekraft in Abhängigkeit von den spezifischen Einflußgrößen einstellbar ist. So ist ein an Körpergewicht schwerer Insasse mit einer nahe dem Lenkrad gegebenen Sitzposition hinsichtlich der Rückhaltecharakteristik anders zu behandeln als ein körperlich leichter Insasse mit einer aufgrund seiner Körpermaße entfernt vom Lenkrad gegebenen Sitzposition, wobei auch die Schwere des Unfalls beziehungsweise die Unfallintensität in die Einstellung der Rückhaltecharakteristik Eingang finden. Dies gilt dann ebenso für die Steuerung des degressiven Kraftverlaufs der Kraftbegrenzungseinrichtung während des Ablaufes eines Unfalles. Insbesondere ist es nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß das Regelgerät aufgrund der im Unfallgeschehen ermittelten Werte für den Gurtbandauszug beziehungsweise die Beanspruchung der Kraftbegrenzungs­ einrichtung eine Nachregelung des Kraft-Weg-Verlaufes ermöglicht beziehungsweise vornimmt, so daß in Abhängigkeit von der momentanen Kraftbegrenzung und dem gemessenen Einfluß der Unfallbedingungen der Kraft-Weg-Verlauf nachgeregelt werden kann.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die im Rahmen der Sicherheitseinrichtung vorgesehene Blockierein­ richtung ein mit dem Gurtband zusammenwirkendes Drehteil auf und ist ferner mit einem Regelgerät derart verbunden, daß das Regelgerät die mit der Drehung des Drehteils verbundene Kraftaufnahme steuert. Die Erfindung macht sich dabei den Grundgedanken zunutze, daß die beim Gurtbandauszug zum Tragen kommende Drehung eines Drehteils ausgenutzt werden kann, um entsprechende Kraftbegrenzungseinrichtungen angreifen zu lassen und diese entsprechend zu steuern.

Nach alternativen Ausführungsbeispielen der Erfindung kann das Drehteil der Blockiereinrichtung dabei entweder aus der Gurtwelle eines entsprechend vorgesehenen selbstsperrenden Gurtaufrollers bestehen oder aber durch die Klemmwalzen einer das Gurtband einfassenden und zu dessen Klemmung beaufschlagenden Klemmvorrichtung gebildet sein.

Soweit die Blockiereinrichtung beziehungsweise das Drehteil durch eine Klemmvorrichtung ausgestaltet ist, kann vorgesehen sein, daß die beiden Klemmwalzen einer Klemmvorrichtung eine Außenverzahnung mit entgegen der bei Gurtbandauszug gegebenen Drehrichtung gerichteten Zähnen aufweisen, wie dies bei Klemmvorrichtungen an sich bekannt ist. Es kann weiterhin vorgesehen sein, daß die Klemmwalzen über jeweils ineinandergreifende Synchronverzahnungen in ihrer Drehbewegung synchronisiert sind.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Klemmwalzen in ihrer Ruhelage durch Federkraft in gegenseitigem Abstand gehalten und im Auslösefall in gegenseitiger Anlage mit Beaufschlagung des Gurtbandes überführbar, wobei der Anpreßdruck der jeweiligen Anlage der Klemmwalzen gegeneinander durch das Regelgerät steuerbar ist, so daß auf diese Weise eine Steuerung des Kraftverlaufes bei der Drehbewegung herbeiführbar ist. Dabei kann eine Klemmwalze gehäusefest gelagert und die andere Klemmwalze verlagerbar eingerichtet sein, wobei die Verlagerung der beweglichen Klemmwalze nach Ausführungsbeispielen der Erfindung entweder durch den im Auslösefall auftretenden Gurtzug erfolgt oder aber von dem Regelgerät einschließlich des entsprechenden Anpreßdrucks gesteuert wird.

Zur Einstellung eines konstanten Basiskraftniveaus kann das Drehteil in an sich bekannter Weise einen integrierten Torsionsstab als Kraftbegrenzungseinrichtung aufweisen.

Soweit das Basiskraftniveau gemäß der Erfindung in Abhängigkeit von den Rahmenbedingungen einstellbar sein soll, ist nach der Erfindung zur steuerbaren Einstellung des Basiskraftniveaus das Drehteil über eine Lamellenkupplung mit einem von dem Regelgerät steuerbaren Magneten verbunden; damit ist sichergestellt, daß das Regelgerät über die eingeleitete Bestromung des Magneten auf das Drehteil in Form der Gurtwelle oder einer Klemmwalze eine Bremskraft entsprechend dem einzustellenden Basiskraftniveau aufbringt.

Soweit nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen ist, die zu Beginn des Rückhaltevorganges im Unfallgeschehen auftretende Kraftspitze aufzudämpfen und in einen degressiven Kraftverlauf zu überführen, ist nach einem Ausführungsbeispiel zur steuerbaren Einstellung des Kraftverlaufs ein von dem Regelgerät steuerbarer Magnet vorgesehen, der über eine zugeordnete mechanische Verbindung eine gesteuerte Drehung des Drehteils in Gurtauszugsrichtung zuläßt. Dabei kann die mechanische Verbindung derart ausge­ bildet sein, daß das Drehteil eine umlaufende Führung zur Aufnahme eines von einem durch den Magneten längsverschiebbaren Stößel getragenen Biegeelementes aufweist. Hierbei ist vorgesehen, daß das Drehteil eine zugeordnete Verzahnung zum durch die Verschiebung des Stößels bewirkten Eingriff des Biegeelementes aufweist. Dabei wird die Einstellung des Kraftverlaufes insbesondere auch dadurch verwirklicht, daß der Stößel im Bereich des von ihm getragenen Biegeelementes von einer den Eingriff des Biegeelementes in die Verzahnung des Drehteils steuernden Steuerkurve geführt und der den Stößel tragende Magnet drehbar angeschlagen ist.

Soweit am Ende des Rückhaltevorganges die vollständige Blockierung des Gurtbandauszuges zu stehen hat, weist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung das Drehteil eine Außenverzahnung zum Eingriff eines von einem Magneten in die Außenverzahnung einsteuerbaren Endanschlages auf, wobei der Endanschlag zusätzlich ein Deformationsglied zur Dämpfung des Eingriffes in die Außenverzahnung des Drehteils aufweisen kann.

In einer Alternative zu den vorstehend beschriebenen mechanischen Merkmalen ist nach einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß das Drehteil der Blockierein­ richtung von einer von dem Regelgerät gesteuerten Brems­ einrichtung beaufschlagt wird, wobei diese Bremseinrichtung beispielsweise aus einer auf das Drehteil wirkenden pneumatischen oder hydraulischen Bremse bestehen kann. Über zugeordnete Steuerungen der Pneumatik beziehungsweise der Hydraulik können unterschiedliche Bremswirkungen und Bremskräfte und daraus resultierende Kraftverläufe bis hin zur völligen Blockierung des Gurtbandauszuges eingestellt und angesteuert werden.

Anstelle der Bremseinrichtung kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung auch ein Elektromotor vorgesehen sein, da über einen Elektromotor sowohl ein Antrieb wie auch eine Bremsung zu verwirklichen ist; insbesondere unter dem Gesichtspunkt der Nachregelung während des Unfallablaufes ist ein Elektromotor günstig.

Um während des Unfallablaufes eine Nachregelung des Kraft- Weg-Verlaufes in der Kraftbegrenzungseinrichtung über das Regelgerät zu ermöglichen, ist nach Ausführungsbeispielen der Erfindung vorgesehen, daß der momentane Gurtbandauszug beziehungsweise die momentan herrschende Kraftaufnahme ermittelt wird. Hierzu kann nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine. Lichtschranke vorgesehen sein, die die Menge des freigegebenen Gurtbandes ermittelt; ferner kann die Kraft am Gurtband unmittelbar mittels eines dem Gurtband zugeordneten Kraftaufnehmers gemessen werden; alternativ ist eine indirekte Bestimmung der am Gurtband herrschenden Kraft möglich über die Bestimmung der von der Bremseinrichtung aufgenommenen Kraft, wozu die Bremseinrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Meßaufnehmer ausgerüstet sein kann; hier kann zum Beispiel bei einer pneumatischen oder hydraulischen Bremse der in der Bremseinrichtung herrschende Druck erfaßt werden.

Schließlich ist bei einem mit Sicherheitsgurt und Seitenairbag ausgerüsteten Kraftfahrzeug nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß der der Stoßseite zugewandte Sicherheitsgurt nicht gestrafft und blockiert wird, damit der ansonsten fest angeschnallte Insasse entsprechend dem seitlichen Impuls durch den Seitenairbag ausweichen kann.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind; es zeigen:

Fig. 1 eine einen Sicherheitsgurtaufroller aufweisende Sicherheitseinrichtung mit einer steuerbaren Kraftbegrenzungseinrichtung in einer schematischen Seitenansicht;

Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einer Stirnansicht;

Fig. 3 eine Sicherheitseinrichtung mit Gurtaufroller und darauf wirkender pneumatischer beziehungsweise hydraulischer Bremseinrichtung in einer schematischen Darstellung;

Fig. 4 eine Sicherheitseinrichtung in Form einer Klemm­ vorrichtung in einer schematischen Darstellung;

Fig. 5 die Sicherheitseinrichtung mit einer hydraulisch wirkenden Bremsvorrichtung gemäß Fig. 4.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Sicherheitseinrichtung ist mit 10 ein Gurtaufroller bezeichnet, der eine Welle 11 als Drehteil aufweist; in die Welle 11 integriert und mit dieser verbunden ist ein Torsionsstab 12, wie er im Stand der Technik an sich bekannt ist, wobei dieser Torsionsstab 12 ein Basiskraftniveau zunächst einmal definiert.

Zur Einstellung des Kraftniveaus in Abhängigkeit von den unfallbezogenen Daten, das heißt den Körperdaten des Fahrzeuginsassens, den auf die Fahrgastzelle bezogenen Sitzpositionsdaten und/oder den Unfallbedingungsdaten wie beispielsweise die Schwere des Unfalls, ist ein von einem der Auswertung der Daten und Umsetzen in eine Steuerung dienenden Regelgerät 33 gesteuerter Magnet 14 vorgesehen, der über ein Lamellengetriebe 13 auf die Welle 11 beziehungsweise den Torsionsstab 12 wirkt; mit einer von seiner Erregung abhängigen Kraft rückt der Magnet 14 das Lamellengetriebe 13 ein, so daß sich eine gesteuerte Drehbewegung auf einem vorgegebenen Kraftniveau ergibt, indem sich bei entsprechend auf die Welle 11 wirkender Gurtbandauszugskraft eine gesteuerte Bremswirkung auf die Welle 11 ergibt.

Um die bei Beginn des Unfallgeschehens und einsetzendem Gurtbandauszug auftretende Kraftspitze aufzudämpfen und somit zu einem degressiv überlagernden Kraftverlauf zu gelangen, ist eine Dämpfungseinrichtung vorgesehen, bei welcher ein an das Regelgerät 33 angeschlossener Magnet 15 einen Stößel 16 längsverschiebbar bewegt, wobei der Stößel 16 in einem eine Steuerkurve 18 aufweisenden Führungsgehäuse 17 mit einer endseitigen Rolle geführt ist. An dem rollenseitigen Ende des Stößels 16 ist ein Biegebalken 19 angebracht, der mit seinem freien Ende stirnseitig in einer an dem Gurtaufroller 10 ausgebildeten Führung 20 ruht, so daß sich in Ruhelage des Stößels 16 beziehungsweise nicht erregtem Magneten 15 die Welle 11 ohne Beaufschlagung des Biegebalkens 19 drehen kann. Dem Ende des Biegebalkens 19 ist jedoch radial auswärts zur Führung 20 eine Teilverzahnung 21 am Gurtaufroller 10 zugeordnet, wobei bei Längsverschiebung des Stößels 16 aufgrund der den Stößel 16 in Richtung auf die Stirnseite des Gurtaufrollers 10 führenden Bewegung der Biegebalken 19 in die Teilverzahnung 21 einrastet; in Abhängigkeit von der radialen Stellung des Biegebalkens 19 zum Drehpunkt der Welle 11 ergibt sich über die Gurtbandauszugskraft ein unterschiedliches Moment, wobei der Biegebalken unter Leistung von Verformungsarbeit eine vorgegebene Drehung der Welle 11 über einen Teilwinkel erlaubt, bevor der Biegebalken 19 als Scherelement bricht. Durch die Leistung der Verformungsarbeit 19 ist die gewollte Dämpfung der anfänglichen Kraftspitze verwirklicht, wobei die Größe der Dämpfungsarbeit durch das Einsteuern des Biegebalkens 19 in die Teilverzahnung 21 in Abhängigkeit von dessen Entfernung zur Mittenachse der Welle 11 abhängig ist. Da eine seitliche Verlagerung des Stößels 16 in Richtung auf die Stirnseite des Gurtaufrollers 10 über die Steuerkurve 18 erfolgt, ist der Magnet 15 an dem ihn tragenden Gehäuse schwenkbar gelagert.

Da am Ende jedes Rückhaltevorganges die weitere vollständige Blockierung des Gurtbandauszuges zu stehen hat, ist ein weiterer, vom Regelgerät 33 gesteuerter Magnet 25 vorgesehen, der einen verschiebbar angeordneten Endanschlag 23 in eine an der Welle 11 vorgesehene Außenverzahnung 22 einsteuert; wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist dem Endanschlag 23 ein Deformationselement 24 zugeordnet, um die Einsteuerung abzudämpfen.

Von den in einem Kraftfahrzeug vorgesehenen Sensoren werden die notwendigen Daten für die Steuerung des Kraftverlaufes erfaßt und an das Regelgerät 33 gegeben; im Unfallgeschehen stellt das Regelgerät 33 einerseits das variable Basiskraftniveau für die Kraftbegrenzungseinrichtung über den Magneten 14 und das davon beaufschlagte Lamellengetriebe 13 ein; gleichzeitig und diesen Vorgang überlagernd steuert das Regelgerät 33 über den Magneten 15 die Dämpfung der anfänglichen Kraftspitze über die Einsteuerung des Biegebalkens 19 in die Teilverzahnung 21 des Gurtaufrollers 10; nach Abscheren des Biegebalkens 19 wird die Kraftbegrenzungseinrichtung auf dem eingestellten Basiskraftniveau wirksam, bis der Magnet 25 zu dem vom Regelgerät 33 beispielsweise in Abhängigkeit von den Körperdaten des Insassen und den entsprechenden Sitzpositionsdaten ermittelten Zeitpunkt den Endanschlag 23 in die Außenverzahnung 22 der Welle einsteuert und somit den weiteren Gurtbandauszug blockiert.

Hierbei kann die Kraftbegrenzungseinrichtung einen Torsionsstab 12 zur Schaffung eines definierten konstanten Basiskraftniveaus enthalten, so daß nur noch eine geringe Regelung zur Erzielung eines höheren Kraftniveaus erforderlich ist. In einer vereinfachten Ausführung kann der Magnet 14 mit dem Lamellengetriebe vollständig entfallen und der Torsionsstab nur mit den Magneten 15 und 25 zusammenwirken.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die vorstehend zu den Fig. 1 und 2 beschriebene mechanische Lösung ersetzt durch eine pneumatisch/hydraulisch wirkende Bremseinrichtung; hierzu wirkt auf die eine Stirnseite des mit einem Torsionsstab 12 versehenen Gurtaufrollers 10 eine Bremsvorrichtung 26, deren Druckmedium-Vorratsbehälter 27 über einen Auslaß 29 verfügt und mittels einer über ein Ventil 30 steuerbaren Zufuhrleitung 28 an einen Druckbehälter 31 zur Steuerung des Kraftverlaufes sowie an einen Druckbehälter 32 zur Steuerung des Endanschlages angeschlossen ist; die beiden Druckbehälter 31, 32 werden ihrerseits von dem Regelgerät 33 entsprechend angesteuert.

Die Funktion bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung vollzieht sich in gleicher Weise wie zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 beschrieben; das Regelgerät steuert entsprechend den von ihm verarbeiteten Daten den Druckbehälter 31, 32 in dem Umfang an, wie die Einstellung des Basiskraftniveaus sowie eines Dämpfungs- Kraftniveaus bis hin zur Blockade der Welle 11 es erforderlich machen.

Bei dem in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Drehteil der Sicherheitsein­ richtung als Bestandteil einer Klemmvorrichtung 35 ausgebildet, die in den Zeichnungsfiguren nur schematisch dargestellt ist; die Klemmvorrichtung 35 weist zwei gegenläufig drehbare Klemmwalzen 36, 37 auf, zwischen denen das Gurtband 38 eingefaßt ist; zur besseren Beaufschlagung des Gurtbandes 38 weisen die Klemmwalzen 36, 37 jeweils eine Klemmverzahnung 39 auf, deren Zähne entgegen der sich beim Gurtbandauszug einstellenden Drehrichtung der Klemmwalzen 36, 37 gerichtet sind. An ihren Außenseiten verfügen die beiden Klemmwalzen 36, 37 jeweils über eine Synchronverzahnung 40, welche dafür Sorge trägt, daß eine Synchrondrehung der Klemmwalzen 36, 37 bei gegenseitigem Eingriff gegeben ist.

Um das Gurtband 38 in der Ruhelage ungehindert passieren zu lassen, ist die Klemmwalze 36 fest im Gehäuse gelagert, während die Klemmwalze 37 verschiebbar angeordnet ist; wie nicht weiter dargestellt, kann durch geeignete Maßnahmen die Verschiebung der Klemmwalze 37 in ihre gegenseitige Anlage an der Klemmwalze 36 mit Eingriff der Synchronverzahnungen 40 durch den im Unfallgeschehen eintretenden Gurtbandzug herbeigeführt sein, oder aktiv über eine gesteuerte Verschiebung der beweglichen Klemmwalze 37 bei gleichzeitiger Steuerung der Anpreßkraft der beiden Klemmwalzen 36, 37 gegeneinander. Die fest gelagerte Klemmwalze 36 ist mit einer Rückholfeder 41 beaufschlagt, um eine Klemmung des Gurtbandes 38 wieder lösen zu können.

Die in Fig. 4 dargestellte Klemmvorrichtung 35 kann nun in einer in den Fig. 1 und 2 anhand einer Gurtwelle als Drehteil beschriebenen Weise mit einer mechanischen Ansteuerung von dem nicht dargestellten Regelgerät versehen sein; so kann in die Klemmwalzen 36, 37 zunächst jeweils ein Torsionsstab 12 zur Festlegung des Basiskraftniveaus integriert sein; im folgenden Fall ist mit 42 lediglich die Steuervorrichtung zur Beaufschlagung einer Klemmwalze 36 schematisch bezeichnet, wobei diese Steuervorrichtung 42 entsprechend der Darstellung in den Fig. 1 und 2 ausgebildet sein kann, das heißt mit Biegebalken und End­ anschlag.

Ähnlich dem in Fig. 3 für einen Gurtaufroller gezeigten Ausführungsbeispiel kann auch auf eine drehbare Klemmwalze 36 eine pneumatische Bremsvorrichtung 26 wirken in gleicher Weise, wie dies für das in Fig. 3 beschriebene Ausführungsbeispiel mit einem Gurtaufroller beschrieben ist, so daß insoweit auf die dortige Beschreibung Bezug genommen wird; eine der Fig. 3 vergleichbare Darstellung für eine Klemmvorrichtung ist der Fig. 5 zu entnehmen.

Das in Fig. 5 dargestellte Ausführungsbeispiel ist beispielhaft ergänzt um Einrichtungen, welche die Erfassung des Ist-Zustandes während des Unfallablaufes ermöglichen und somit durch Übermittlung entsprechender Signale an das Regelgerät 33 eine Nachregelung des Kraft-Weg-Verlaufes während des Unfallablaufes möglich machen. Hierzu ist der Klemmvorrichtung 35 eine Lichtschranke 43 zugeordnet, die über einen Abschnitt einer Signalleitung 44 für ein Wegmeßsignal mit dem Regelgerät 33 verbunden ist; zusätzlich ist auch ein Abschnitt einer Signalleitung 45 angedeutet, mittels dessen ein in der Bremseinrichtung 26 ermitteltes Druckmeßsignal erfaßt und an das Regelgerät 33 weitergeleitet werden kann. Das Regelgerät 33 erfaßt seinerseits die einkommenden Signale und veranlaßt über seine Signalverbindungen zu den Vorratsbehältern 31, 32 beziehungsweise den Ventilen 30 eine entsprechende Nachregelung.

Claims (28)

1. Sicherheitseinrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einem mit Meßgebern verbundenen Regelgerät zur gesteuerten Beeinflussung der Rückhaltecharakteristik der einen Sicherheitsgurt aufweisenden Sicherheitseinrichtung für den im Fahrzeug befindlichen Insassen im Rahmen des menschlichen Erträglichkeitsbereiches, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelgerät (33) mit einer eine einen begrenzten Gurtbandauszug zulassenden Kraftbe­ grenzungseinrichtung aufweisenden Blockiereinrichtung für das Gurtband (38) derart gekoppelt ist, daß in Abhängigkeit von den vom Regelgerät (33) detektierten Körperdaten des Insassen, den auf die Fahrgastzelle bezogenen Sitzpositionsdaten und/oder den Unfallbe­ dingungsdaten der von der Kraftbegrenzungseinrichtung ausgehende Kraftverlauf und/oder das Maß des zulässigen Gurtbandauszuges bis zur vollständigen Blockierung des Gurtbandauszuges kontrolliert gesteuert und begrenzt wird.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelgerät (33) zur Erfassung des während des Unfallablaufes sich einstellenden Ist- Wertes der Kraftaufnahme der Kraftbegrenzungseinrichtung und zur Nachregelung des Kraft-Weg-Verlaufes während des Unfallablaufes eingerichtet ist.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiereinrichtung ein mit dem Gurtband (38) zusammenwirkendes Drehteil (11; 36, 37) aufweist und mit dem Regelgerät (33) derart verbunden ist, daß das Regelgerät (33) die mit der Drehung des Drehteils (11; 36, 37) verbundene Kraftaufnahme steuert beziehungsweise nachregelt.

4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiereinrichtung aus einem selbstsperrenden Gurtaufroller (10) mit einer Gurtwelle (11) als Drehteil besteht.

5. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiereinrichtung aus einer einem Gurtaufroller (10) nachgeschalteten Klemmvorrichtung (35) mit zwei das Gurtband (38) zwischen sich einfassenden, gegenläufig drehbaren Klemmwalzen (36, 37) als Drehteilen besteht.

6. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmwalzen (36, 37) eine Außenverzahnung (39) für den Eingriff in das Gurtband (38) mit entgegen der bei Gurtbandauszug gegebenen Drehrichtung gerichteten Zähnen aufweisen.

7. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmwalzen (36, 37) über jeweils ineinander eingreifende Synchronverzahnungen (40) in ihrer Drehbewegung synchronisiert sind.

8. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmwalzen (36, 37) in ihrer Ruhelage durch Federkraft in gegenseitigem Abstand gehalten und im Auslösefall in Anlage mit Beaufschlagung des Gurtbandes (38) überführbar sind, wobei der Anpreßdruck durch das Regelgerät (33) steuerbar ist.

9. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Klemmwalze (36) gehäusefest gelagert und die andere Klemmwalze (37) verschiebbar eingerichtet ist.

10. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlagerung der Klemmwalzen (36, 37) in gegenseitiger Anlage durch den im Auslösefall auftretenden Gurtzug erfolgt.

11. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlagerung der Klemmwalzen (36, 37) einschließlich des aufzubringenden Anpreßdrucks von dem Regelgerät (33) gesteuert ist.

12. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehteil (11; 36, 37) einen integrierten Torsionsstab (12) als Kraftbe­ grenzungseinrichtung mit einem eingestellten Basiskraft­ niveau aufweist.

13. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur steuerbaren Einstellung des Basiskraftniveaus der Kraftbegrenzungs­ einrichtung das Drehteil (11; 36, 37) über eine von einem mit dem Regelgerät (33) zu dessen Steuerung verbundenen Magneten (14) steuerbaren Lamellenkupplung (13) verbunden ist.

14. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur steuerbaren Einstellung des Kraftverlaufs ein von dem Regelgerät (33) steuerbarer Magnet (15) vorgesehen ist, der über eine zugeordnete mechanische Verbindung (16, 19) eine gesteuerte Drehung des Drehteils (11; 36, 37) in Gurtauszugsrichtung zuläßt.

15. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehteil (11; 36, 37) eine umlaufende Führung (20) zur Aufnahme eines von einem durch den Magneten (15) längsverschiebbaren Stößel (16) getragenen Biegeelementes (19) aufweist.

16. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehteil (11; 36, 37) eine zugeordnete Verzahnung (21) zum durch die Verschiebung des Stößels (16) bewirkten Eingriff des Biegeelementes (19) aufweist.

17. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (16) im Bereich des von ihm getragenen Biegeelementes (19) von einer den Eingriff des Biegeelementes (19) in die Verzahnung (21) des Drehteils (11; 36, 37) steuernden Steuerkurve (18) geführt und der den Stößel (16) tragende Magnet (15) schwenkbar angeschlagen ist.

18. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehteil (11; 36, 37) eine Außenverzahnung (22) zum Eingriff eines von einem Magneten (25) in die Außenverzahnung (22) einsteuerbaren Endanschlages (23) aufweist.

19. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Endanschlag (23) ein Deformationsglied (24) zur Dämpfung des Eingriffs des Endanschlages (23) in die Außenverzahnung (22) aufweist.

20. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehteil (11; 36, 37) von einem vom Regelgerät (33) gesteuerten Elektromotor beaufschlagt ist.

21. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehteil (11; 36, 37) von einer vom Regelgerät (33) gesteuerten Bremseinrichtung (26) beaufschlagt ist.

22. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung (26) aus einer auf die Klemmwalze (36, 37) wirkenden pneumatischen Bremse besteht.

23. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung (26) aus einer auf die Klemmwalze (36, 37) wirkenden hydraulischen Bremse besteht.

24. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinrichtung (26) zur Einstellung eines degressiven Kraftverlaufs eingerichtet ist.

25. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtschranke (43) zur Erfassung des im Unfallablauf von der Kraftbegrenzungseinrichtung zugelassenen Gurtbandauszuges vorgesehen ist.

26. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung der während des Unfallablaufes am Gurtband angreifenden Kraft dem Gurtband ein Kraftaufnehmer zugeordnet ist.

27. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der während des Unfallgeschehens am Gurtband angreifenden Kraft die Bremsvorrichtung (26) mit einem Meßaufnehmer versehen ist.

28. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, wobei das Kraftfahrzeug mit einem Seitenairbag ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelgerät (33) nach Ermittlung der Stoßseite bei dem Unfall bezüglich des der Stoßseite zugewandten Sicherheitsgurtes Strammung und/oder Blockierung des Sicherheitsgurtes abschaltet.