Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsgurtanordnung bei Fahrzeugen nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Sicherheitsgurtanordnungen dieser Art sind z. B. aus der DE 199 15 024
bekannt. Sie können sowohl als Zwei- als auch als Drei-Punkt-Anordnung
ausgebildet sein.
Da der Sicherheitsgurt aufgrund der Wirkung des Drehmoment-
Erzeugungsmechanismus an der Gurtrolle nur relativ lose am Insassen
anliegt, werden häufig Gurtstraffer verwendet, die bei einem Unfall den
Sicherheitsgurt schlagartig so spannen, daß er fest am Insassen zur Anla
ge kommt. Normalerweise wirken derartige Gurtstraffer auf die Gurtrolle,
indem diese beispielsweise durch eine pyrotechnische Ladung schlagartig
in Gurtstraffrichtung um ein vorbestimmtes Stück gedreht wird, wenn ei
ne unfallbedingte Beschleunigung auftritt (siehe z. B. EP 581 288 B1).
Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine weitere Sicherheitsgurtvor
richtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welche insbeson
dere bei einer Sicherheitsgurtvorrichtung nach der DE 199 15 024 eine
Gurtstraffung auf baulich einfache, platzsparende und sichere Weise er
möglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des kennzeichnenden Teils
des Patentanspruchs 1 vorgesehen.
Der Erfindungsgedanke ist also darin zu sehen, daß die Gurtumlenkvor
richtung durch entsprechend verschiebbare Anordnung am Fahr
zeugchassis selbst zur Gurtstraffung genutzt wird. Wenn die Gurtumlenk
vorrichtung durch die Bewegungserzeugungsvorrichtung schlagartig in
Gurtstraffrichtung bewegt wird, kommt die an der Gurtrolle vorgesehene
Abwickel-Sperranordnung zur Wirkung, so daß anschließend die Bewe
gung der Gurtumlenkvorrichtung nach oben zu einer Gurtstraffung und
damit zum sicheren Anlegen des Sicherheitsgurtes an den angeschnallten
Insassen führt. Um Reibungsverluste möglichst gering zu halten, ist die
Verwendung einer Umlenkrolle in der Gurtumlenkvorrichtung besonders
vorteilhaft.
Bevorzugt ist die Ausbildung der Gurtumlenkvorrichtung nach Anspruch
2, wobei gemäß Anspruch 3 die gemäß der DE 199 15 024 vorgesehene
Schiene zur Unterbringung der Bewegungserzeugungsvorrichtung heran
gezogen wird.
Die Patentansprüche 4 bis 10 definieren vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung.
Nach Anspruch 11 ist das Gurt-Umlenkglied zweckmäßig in Gurtstraff
richtung an der Schiene geführt. Anspruch 12 kennzeichnet eine zweck
mäßige Weiterbildung dieser bevorzugten Ausführungsform. Besonders
zweckmäßig ist es dabei, die Doppelausnutzung der Schiene für die Füh
rung des Gurt-Umlenkgliedes und des Gurt-Ablenkgliedes.
Damit es nach einer Gurtstraffung nicht zu einer vorzeitigen Entspannung
des gestrafften Sicherheitsgurtes kommt, sind die Weiterbildungen nach
den Patentansprüchen 14 bis 17 von besonderem Vorteil.
Damit die Gurtumlenkvorrichtung nicht bei einer Auslösung von ihren
Führungen gelöst wird, sind die Weiterbildungen nach den Patentansprü
chen 18 und 19 von Vorteil.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung be
schrieben; in dieser zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer erfindungs
gemäßen Sicherheitsgurtvorrichtung im Bereich der Gurtum
lenkvorrichtung,
Fig. 2 eine schematische teilweise geschnittene Seitenansicht einer
erindungsgemäßen Sicherheitsgurtvorrichtung im Bereich der
Gurtumlenkvorrichtung und der Gurtrolle im normalen Be
triebszustand,
Fig. 3 eine zu Fig. 2 analoge Ansicht nach Auslösung der Bewe
gungserzeugungsvorrichtung,
Fig. 4 eine vergrößerte, schematische perspektivische Ansicht des
Kolbens, der Kolbenstange und eines Teils des Zylinders der
Sicherheitsgurtvorrichtung nach Fig. 1 im Zustand während
einer Auslösung der Bewegungserzeugungsvorrichtung und
Fig. 5 eine zu Fig. 4 analoge Ansicht nach Beendigung einer Gurt
straffung.
Nach Fig. 1 wird eine mit seitlichen Führungsnuten 23' versehene Profil
schiene 23 mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt mittels durch
Bohrungen 35 in Gewindebohrungen 36 der B-Säule des Fahrzeugchassis
11 eingeschraubter Bolzen 34 am Fahrzeug so befestigt, daß eine Flach
seite der Profilscheine 23 an der B-Säule anliegt und die Nuten 23' auf
beiden Schmalseiten der Schiene frei zugänglich sind.
Auf die Schiene 23 ist ein Gurt-Ablenkglied 21 aufgeschoben, welches eine
zur Schiene 23 komplementäre Halterungsausnehmung 38 mit seitlich in
die Nuten 23' eingreifenden Federn 39 aufweist. In dem vor der Halte
rungsausnehmung 38 liegenden Bereich weist das Gurt-Ablenkglied 21
einen vertikalen Durchgangskanal 37 für den Sicherheitsgurt 15 auf.
Oberhalb der Schiene 23 ist ein Rahmen 26 vorgesehen, der eine Gurt-
Umlenkrolle 20 trägt und unten mit einer Kolbenstange 25 sowie seitlich
angeordneten, sich nach unten erstreckenden Führungsstangen 28 fest
verbunden ist.
Unten an die Kolbenstange 25. schließt über eine Periphernut 30 ein Kol
ben 19 mit einer O-Dichtung 19' an. Zentral in der Schiene 23 ist eine ei
nen vertikalen Zylinder 22 bildende durchgehende Bohrung vorgesehen,
in die von unten ein Gasgenerator 27 eingesetzt ist. Von oben greift der
Kolben 19 in den Zylinder 22 ein, wenn der Rahmen 26 gemäß Fig. 2 auf
die Schiene 23 so weit aufgesetzt ist, daß der Boden 26' des Rahmens 26
auf der Oberseite der Schiene 23 aufliegt.
Im zusammengebauten Zustand nach Fig. 2 befinden sich der Kolben 19
und die Kolbenstange 25 vollständig innerhalb des Zylinders 22. Die Kol
benstange 25 verläuft dann durch die obere Öffnung 24 des Zylinders 22.
Der Kolben 19, der Zylinder 22 und der Gasgenerator 27 bilden zusam
men eine Bewegungserzeugungsvorrichtung 16.
Das Gurt-Umlenkglied 20, 26 und das darunter höhenverstellbar an der
Schiene 23 vorgesehene Gurt-Ablenkglied 21 bilden zusammen die Gurt
umlenkvorrichtung 17, die dafür sorgt, daß der Gurt in der richtigen Hö
henlage zur Schulter des angeschnallten Insassen gelangt.
Nach Fig. 2 erstreckt sich der eine Trum des Sicherheitsgurtes 15 von
der an geeigneter Stelle des Fahrzeugchassis 11 befestigten Gurtrolle 12
im wesentlichen vertikal durch den Durchgangskanal 37 des Gurt-
Ablenkgliedes 21 zur Gurt-Umlenkrolle 20, um die er um 180° herumge
legt ist. Das von der B-Säule abgewandte andere Trum des Sicherheits
gurtes 15 verläuft dann von oben durch den gleichen Durchlaßkanal 37,
von dem aus er zur nicht dargestellten Schulter des angeschnallten Insas
sen und wieter zum ebenfalls nicht gezeigten Gurtschloß führt. Um einen
sanften Übergang dieses Trums von der vertikalen Position in den Schräg
verlauf zum Insassen hin zu erhalten, weist das Gurt-Ablenkglied in dem
Fahrzeuginnenraum zugewandten Bereich eine Abrundung 21' auf.
An der Gurtrolle 12 ist die in Fig. 2, 3 nur schematisch angedeutete üb
liche Spiralfeder 13 angeordnet, welche auf die Gurtrolle 12 eine Vor
spannkraft in Gurtaufwickelrichtung ausübt. Weiter ist an der Gurtrolle
11 eine Abwickel-Sperranordnung 14 vorgesehen, die die Drehung der
Gurtrolle 12 in Gurtabzugsrichtung bei versuchtem schnellen Gurtauszug
und vorzugsweise auch bei unfallbedingten Beschleunigungen sperrt.
Nach den Fig. 1, 4 und 5 befindet sich im Umfang des Kolbens 19 eine
Periphernut 30, die unten über eine Ringstufe 31 und oben über eine
Klemmkeilfläche 32 in den normalen Durchmesser des Kolbens 19 bzw.
der Kolbenstange 25 übergehen. In der Periphernut sind Klemmkugeln 33
derart angeordnet, daß sie mit der Periphernut 30 einen Freilauf bilden,
der die Bewegung des Kolbens 19 nach oben gestattet, nach unten jedoch
sperrt.
Montage und Gebrauch der beschriebenen Sicherheitsvorrichtung gehen
wie folgt vor sich:
Nach Montage der Schiene 23 an der B-Säule des Fahrzeugs wird zu
nächst das Gurt-Ablenkglied 21 auf die Schiene 23 aufgeschoben. Bevor
zugt ist das Gurt-Ablenkglied 21 in einer gewünschten Höhenlage an der
Schiene 23 festlegbar, wie das z. B. aus der DE 199 15 024 bekannt ist.
Anschließend wird der Rahmen 26 mit dem daran befestigten Kolben 19
von oben auf die Schiene 23 aufgesetzt, wobei der Kolben 19 durch die
Öffnung 24 in den Zylinder 22 eindringt und die Führungsstangen 28 in
die Nuten 23' der Schiene 23 gelangen und in diesen nach unten gleiten.
Schließlich stößt der Boden 26' des Rahmens 26 an der oberen Schmal
seite der Schiene 23 an, was in Fig. 2 gezeigt ist.
Schließlich soll sich im unteren Bereich der Schiene 23 noch ein Anschlag
40 (Fig. 1) befinden, der ein Herausschieben des Gurt-Ablenkgliedes 21
aus der Schiene 23 nach unten verhindert. Nach oben soll die Bewegung
des Gurtumlenkgliedes 20, 26 so begrenzt sein, daß der Kolben 19 und
die Führungsstangen 28 sich nicht von der Schiene 23 lösen können.
Derartige Halterungsmittel 41 sind in Fig. 3 nur rein schematisch gestri
chelt angedeutet.
Beim Einschieben des Kolbens 19 in den Zylinder 22 ist darauf zu achten,
daß das Kugelgesperre 29 nicht sperrt. Dies kann z. B. auch dadurch er
reicht werden, daß der Rahmen 26 vor dem Anbau der Schiene 23 an das
Fahrzeugchassis 11 kopfgestellt und der Kolben 29 somit von unten in die
Öffnung 24 eingeführt wird.
Wenn nach dem Zusammenbau der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurt
vorrichtung gemäß Fig. 2 ein Unfall geschieht, zündet der Gasgenerator
27 und erzeugt im Zylinder 22 einen Druck, der den Kolben 19 schlagartig
nach oben in die aus Fig. 3 ersichtliche Position bewegt. Hierbei werden
entsprechende Zugkräfte auf die beiden Trümer des Sicherheitsgurtes 15
ausgeübt, welche dazu führen, daß die Abwickel-Sperranordnung 14 ein
Drehen der Gurtrolle 12 in Gurtabwickelrichtung verhindert und somit
der das zum Insassen führende Trum des Sicherheitsgurts 15 in der ge
wünschten Weise gestrafft wird.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Kugelgesperres 29 wird
die Aufwärtsbewegung des Kolbens 19 nicht behindert, wie das in Fig. 4
angedeutet ist.
Hat jedoch der Kolben 19 die in Fig. 3 angedeutete, durch die Haltemittel
41 bestimmte oberste Position erreicht und läßt schließlich der Druck im
Zylinder 22 wegen Verbrauchs des Druckgases nach, so bewegt sich der
Kolben 19 unter Einwirkung der Gurtzugkräfte zunächst ein kleines Stück
nach unten, wobei die Klemmkugeln 33 durch die entsprechend ausgebil
dete Keilklemmfläche 32 radial nach außen gegen die Innenwand des Zy
linders 22 gedrückt werden. Hier setzen sie sich, bevorzugt unter Bildung
von Klemmvertiefungen 18 (Fig. 5) fest, wodurch ein Absenken des Kol
bens 19 innerhalb des Zylinders 22 vermieden wird und die erzielte Gurt
straffung aufrechterhalten bleibt.
Der Gasgenerator 27 ist über eine Steuerleitung 42 mit einer nicht ge
zeigten Auslösevorrichtung verbunden, die bei unfallbedingten Beschleu
nigungen über die Steuerleitung 42 einen Zündimpuls an den Gasgene
rator 27 abgibt, so daß dieser zündet und Druckgas in den Zylinder 22
schickt.
Bezugszeichenliste
11
Fahrzeugchassis
12
Gurtrolle
13
Spiralfeder
14
Abwickel-Sperranordnung
15
Sicherheitsgurt
16
Bewegungserzeugungsvorrichtung
17
Gurtumlenkvorrichtung
18
Klemmvertiefung
19
Kolben
20
Umlenkrolle
21
Gurt-Ablenkglied
21
' Abrundung
22
Zylinder
23
Schiene
23
' Nut
24
Öffnung
25
Kolbenstange
26
Rahmen
26
' Boden
27
Gasgenerator
28
Führungsstange
29
Rücklaufsperre (Kugelgesperre)
30
Periphernut
31
Ringstufe
32
Klemmkeilfläche
33
Klemmkugel
34
Bolzen
35
Bohrung
36
Gewindebohrung
37
Durchgangskanal
38
Halterungsausnehmung
39
Feder
40
Anschlag
41
Haltemittel
42
Steuerleitung