DE2342355C3

DE2342355C3 - Passive Sicherheitsgurt-Vorrichtung für Kraftfahrzeuge und Flugzeuge

Info

Publication number: DE2342355C3
Application number: DE2342355A
Authority: DE
Inventors: Takezo Hikone Shiga Takada (Japan)
Original assignee: Takata Kogyo Co Ltd
Current assignee: Takata Kogyo Co Ltd
Priority date: 1972-08-23
Filing date: 1973-08-22
Publication date: 1978-05-24
Also published as: US3869145A; AU471684B2; NL7311490A; BE803903A; DE2342355A1; GB1430394A; SE391288B; DE2342355B2; FR2197320A5; AU5940173A; JPS4938322A; IT992331B; JPS5610071B2; CA1018494A

Description

Die Erfindung betrifft eine passive Sicherheitsgurt-Vorrichtung zum Schutz der Insassen von Kraftfahrzeugen und Flugzeugen mit einem Gurtaufroller, der an einer Seite eines Sitzes angeordnet ist und in dem ein Beckengurt unter Einwirkung einer Rückholfeder aufgewickelt ist, mit einem an der gegenüberliegenden Sitzseite angeordneten Schloß zur Aufnahme eines am vorderen Ende des Beckengurtes befestigten Verschlußstückes, sowie mit einer an dem Beckengurt angreifenden Zugvorrichtung, die abhängig vom Auslösen wenigstens eines Schalters den Beckengurt von dem Gurtaufroller abzieht.

Aus der US-Patentschrift 3414326 ist es bekannt, durch das Aufblasen eines Schlauchgurtes ein bogenförmiges Anheben des Gurtes zu erreichen, das das Einsteigen der Insassen in das Fahrzeug ermöglicht. Aus der US-Patentschrift 3391961 ist es bekannt, durch Aufblasen des Schlauchgurtes die Gurtenden zusammenzuführen, während gemäß der US-Patentschrift 3300910 das Aufblasen ein Einführen des freien Gurtendes in eine feste Schloßaufnahme ermöglichen soll.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine passive Sicherheitsgurt-Vorrichtung zu schaffen, die mit technisch möglichst einfachen Mit-· teln auskommt, keine zusätzlichen Verletzungsmöglichkeiten für den Insassen im Gefahrfalle schafft und sich möglichst gut in das passive Sicherheitssystem des Fahrzeugs einfügt.

Die Lösung gelingt bei der eingangs genannten Vorrichtung nach der Erfindung dadurch, daß der flexible Beckengurt als in an sich bekannter Weise aufblasbarer, im aufgeblasenen Zustand bogenförmig versteifter Schlauch ausgebildet ist, der aufblasbare Beckengurt an seinem freien verschlußseitigen Ende mittels eines Schlauches mit einer Druckluftquelle verbunden ist, vor der Mündung des Gurtaufrollers eine den schlauchförmigen Beckengurt gasdicht absperrende Quetschvorrichtung angeordnet ist, in der zum Beckengurt führenden Druckluftleitung zwischen Beckengurt und Druckluftquelle ein durch einen ersten Schalter steuerbares Absperrventil angeordnet ist und eine vor dem Absperrventil abgehende, mit dem Schlauch verbundene Verzweigung der Druckluftleitung in ein durch einen zweiten Schalter steuerbares Entlüftungsventil mündet.

Da die Quetschvorrichtung das rückwärtige Ende des Schlauches zudrückt, wird der Gurt durch Einblasen von Druckluft in den nicht aufgewickelten Teil des Schlauches von dem Gurtaufroller abgezogen, bis das Verschlußstück im Schloß arretiert ist. Dann kann der Beckengurt entweder aufgeblasen bleiben, oder es kann vorteilhaft im Schloß ein ein Entlüftungsventil steuernder Schalter vorgesehen sein, so daß im angelegten Zustand der Schlauch entlüftet ist. Es besteht auch die Möglichkeit, bei gefährlichen negativen Beschleunigungen das Ventil durch einen üblichen Trägheitsschalter auszulösen, so daß dann der Schlauch und damit der Gurt aufgeblasen ist und den Insassen vor Verletzung schützt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Dij Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht des geschlossenen Gurtsystems,

Fi j. 2 eine Seitenansicht des Gurtsystems an einem unbesetzten Sitz,

Fig. 3 einen Ausschnitt des Gurtes in aufgeblasenem und teilweise aufgeblasenem Zustand, Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des vorge-

formten, aufgeblasenen und ausgedehnten Beckengurtes,

Fig. 5 eine perspektivische Teilansicht der Gurtanordnung,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Gurtverschlußstückes im verschlossenen Zustand,

Fig. 7 eine der Fig. 6 ähnliche Darstellung des Schlosses in geöffneter Stellung,

Fig. 8 eine Explosionsdarstellung dor Aufspultrommel ft'ir den Beckengurt,

Fig. 9 eine perspektivische Darstellung der Aufspultrommel für den Beckengurt,

Fig. 9' eine perspektivische Darstellung der Aufspulfeder für die teilweise weggebrochene Aufspultrommel, und

Fig. 10 ein Schaltbild der Schaltvorrichtung für den Gurt.

Der mit 1 bezeichnete Beckengurt und der Schultergurt 2 bilden eine Dreipunkt-Sicherheitsgurtvorrichtung, in welcher die Gurte in der Nähe ihrer jeweiligen freien Enden verbunden, beispielsweise vernäht sind, wie das bei 3 in Fig. 5 angedeutet ist. Die Gurte 1 und 2 sind aufblasbare tubusförmige Schläuche, die aufwickelbar und hochflexibel sind und beispielsweise gewebt, gewirkt oder in anderer Weise aus synthetischen Har/en oder Fasern hergestellt und geeignet behandelt sind. Ein quadratisches Vorschlußstück 4 ist an einem Ende des Beckengurtes 1 mittels einer Gurtschlaufe angebracht. Gemäß Fig. 4 ist der Beckengurt 1 gespritzt oder vorgeformt als ein Wulst oder ein Bogen von gleichem Radius, dessen Innenseite, die am Becken des Insassen anliegt, hinreichend dick ist. Der Gurt 1 ist zusammenlegbar und auf einer Trommel aufwickelbar und nimmt in aufgeblasenem Zustand die Form eines Toroids an.

Das dem Verschlußstück 4 abgewandte Ende des Beckengurtes 1 ist in einem federbelasteten Gurtaufroller 5 aufgewickelt, der an einer ersten Seite des Fahrzeugsitzes 6 angeordnet ist; das entsprechende Ende des Schultergurtes 2 ist auf einem Aufroller 7 aufgewickelt. Der Schultergurt 2 erstreckt sich von dem Aufroller 7 nach oben über eine obere Führungsrolle 17 und dann zu dem Beckengurt 1. Gurtaufroller 5 und 7 sind von an sich bekannter Bauart und sind mit einer magnetisch betätigten Trommelarretierung ausgerüstet. Normalerweise können die Gurte frei abgezogen werden, wobei die Spiralfedern 28 aufgezogen werden. Bei gefährlichen Beschleunigungen werden die Trommeln, von Trägheitsschaltern gesteuert, gegen das Herausziehen des Gurtes arretiert.

Ein feiner, flexibler Schlauch 8, der aus einem synthetischen Harz gefertigt sein kann, erstreckt sich längs und innerhalb des Schultergurtes 2 und tritt aus ihm vor dem Aufroller 7 aus. Er erstreckt sich auch in den Beckengurt 2 an der Verbindungsstelle der Gurte 1 und 2, so daß die inneren Teile der Gurte 1 und 2 verbunden sind. Das Ende des Schlauches 8, das aus dem Gurt 2 hervorsteht, ist mit den Eingängen von Magnetventilen 12 und 14 verbunden. Der Auslaß des Entlüftungsventils 14 führt in die Atmosphäre und der Auslaß des Absperrventils 12 ist mit einer Druckluftquelle 13 verbunden, die ein unter Druck stehender Vorratstank sein kann, der beispielsweise mit einem von dem Keilrimen der Fahrzeugmaschine angetriebenen Luftkompressor in Verbindung steht.

Die Schaltvorrichtung 11 mit den Ventilen 12 und 14 wird von einer Schaltung (Fig. 10) gesteuert, die einen Schalter 15, betätigbar durch das Besetzen des Sitzes 6, einen von Hand oder durch das Öffnen der Tür betätigbaren zweiten Schalter 16 sowie einen Trägheitsschalter aufweist. Die Schalter und die Schaltvorrichtung 11 sind so aufeinander abgestimmt, daß bei dem Besetzten des Sitzes 6 und der dadurch beaingten Betätigung des ersten Schalters 15 das Absperrventil 12 eine vorbestimmte Zeitspanne lang offen ist, Gas in die Gurte strömen läßt und dann schließt. Danach öffnet das Entlüftungsventil 14 zum

ίο Entlüften der Gurte. Das Auslösen des Trägheitsschalters bewirkt nicht nur eine Arretierung der Gurtaufroller 5 und 7, sondern ebenso ein Öffnen des Absperrventils 12, wobei das Entlüftungsventil 14 geschlossen ist, so daß die Gurte 1 und 2 aufgeblasen werden.

Ein automatisches Schloß 18, das bei Einführung des Verschlußstückes 4 ausgelöst wird, ist an der dem Aufroller 5 entfernten Seite des Sitzes 6 verankert und weist einen U-förmigen Rahmen 20 mit nach inao nen zusammenlaufenden Stirnflächen auf. Dieser Rahmen liegt zwischen zwei Abdeckplatten 19 und 19', die V-förmige Stiln-Ausschnitte besitzen, welche mit dem offenen Ende des Rahmens 20 koinzidieren. Eine hakenförmige Falle 21 kann zwischen einer zurückgezogenen, die Schloßöffnung freigebenden (Fig. 7) Stellung und einer Verschluß-Stellung (Fig. 6) verschwenkt werden. Ein Verbindungsteil 23 verbindet einen exzentrischen Stift auf der Falle 21 mit einem exzentrischen Stift, der auf dem drehbaren Anker einer Drehspule 22 befestigt ist. Ein Mikroschalter 24 ist an dem Schloß 18 angeordnet, dessen Auslösearm in den Weg des eingeführten Verschlußstückes 4 ragt und der über Leitungen 25 und die Spule 22 mit einer Stromquelle verbunden ist, so daß bei Einschieben des Verschlußstückes 4 der Schalter 24 betätigt wird, was wiederum die Spule 22 die Falle 21 schließen und das Verschlußstück 4 arretieren läßt. Eine gebogene Klemmplatte 26 ist auf jedem Gurtaufroller verschwenkbar befestigt und steht unter der Kraft einer Feder 27 derart, daß die freie Kante der Klemmplatte 26auf den Gurt in der Nähe des Aufrollers drückt, den Gurt fest verklemmt und so verhindert, daß aus dem betreffenden Gurt Luft austreten kann.

45. Die vorstehend beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt: Wenn ein Insasse auf dem Sitz 6 Platz nimmt, wird der Sitzschalter 15 ausgelöst, wodurch die Schaltvorrichtung 11 die Druckluft aus der Quelle 13 freigibt, so daß, da auch das Absperrventil 12 geöffnet ist, die Druckluft in den Beckengurt 1 durch den Schlauch 8 strömen kann. Selbst wenn der Bekkengurt 1 vollständig entlüftet ist, ist er in der Nähe des Aufrollers 5 unter der Einwirkung der Klemmplatte 26 vollständig abgeschlossen, um das Austreten von Druckluft aus dem Gurt 1 zu verhindern. Daher erstreckt sich der Beckengurt 1 zunehmend in der Richtung des Schlosses 18 längs des halbkreisförmigen Weges, der dem Beckengurt 1 angeformt ist, um sich der Vorderseite des Oberkörpers des sitzenden Insassen anzupassen. Weiter legt sich der mit dem Bekkengurt 1 befestigte Schultergurt 2 an den oberen Rumpf des Insassen von der Schulter bis zur Taille diagonal an. Während das am Ende des Beckengurts 1 angesetzte Verschlußstück 4 das Schloß 18 erreicht, wird die Drehspule 22 gleichzeitig mit dem Besetzen des Sitzes 6 betätigt, und die Falle 21 des Schlosses 18 wird zurückgezogen. Bei Eingriff des Verschlußstückes 4 in das Schloß 18 wird der Mikroschalter 24

geöffnet, wodurch die Drehspule 22 nicht langer mehr mit Strom versorgt wird und die Verbindungsstange 23 zurückzieht, woraufhin die Falle 21 zum Eingriff in das Verschlußstück 4 nach vorne fährt, so daß der Beckengurt 1 und der Schultergurt 2 fest in dem Schloß verankert sind. Weiter bewirkt nach vollständigem Eingriff der Falle 21 in das Verschlußstück der Mikroschalter 24 eine Betätigung der Schaltvorrichtung 11, so daß das Absperrventil 12 geschlossen und das Entlüftungsventil 14 geöffnet werden und die Luft aus dem Gurt entweichen kann. Weiter kann bei plötzlichem Anhalten des Fahrzeuges oder für den Fall eines anormalen Stoßes das Ventil 14 durch einen Trägheitsschalter geschlossen und das Ventil 12 geöffnet werden, so daß der Gurt mit Druckluft aus der Quelle 13 aufgeblasen wird, wodurch der Insasse weicher aufgefangen wird. Um den Beckengurt 1 und den Schultergurt 2 zu entlasten, wird der Schalter 15 entweder manuell oder durch Öffnen der Tür betätigt. Dann versorgt die Schaltvorrichtung 11 die Spule 22 mit Strom und zieht die Falle 21 zur Freigabe des Verschlußstückes 4 zurück, so daß der Gurt freigegeben und automatisch in seine Ruhestellung zurückkehrt, wobei das Gurtsystem aufgrund der Aufwickelwirkung der Feder 28 mittels der Aufroller 5 und 7 aufgewickelt wird.

Fig. 10 zeigt ein Beispiel einer Schaltvorrichtung

11. Eine sich auf den Sitz niedersetzende Person löst den Schalter 55 aus, der geschlossen wird und die Schaltung mit Spannung versorgt. Der elektrische Strom fließt dann zu dem Zeitgeber T₀, der auf ein vorbestimmtes Zeitintervall eingestellt ist, und fließt zu den anderen Schaltungskomponenten; der Handschaltcr PB ist normalerweise geöffnet. Das Druckluftmagnetventil MgVa ist geöffnet, und Druckluft aus der Druckluftquelle fließt in den Gurt, wodurch

ίο das Herausziehen und Aufblasen des Gurtes bewirkt wird. Der aufgeblasene, ausgedehnte Gurt berührt den Mikroschalter MS, unterbricht den Strom zur Spule SIc, und der Gurt ist arretiert. Aufgrund der zeitlichen Steuerung des Zeitgebers T₆ wird das Druckluftventil MgVa geschlossen und das Abiuftmagnetventil MgVb geöffnet, und die Luft in dem Gurt wird abgeführt. Wenn dann als nächstes der Gurt freigegeben werden soll, wird der Handschalter PB geschlossen; das Relais R arbeitet auf die Spule SIc und gibt das Schloß des Gurtes frei. Der freigegebene Gurt kehrt zu seinem Anfangszustand aufgrund der Aufwickelwirkung der Feder 28 in den Aufrollern 5 und 7 zurück. Der Trägheitsschalter Z der bei plötzlichem Anhalten oder Aufprall des Fahrzeuges ausgelöst wird, betätigt die Arretiereinrichtung durch Unterbrechen des Stromes zu der Spule SIr, die an dem Rückhalter sitzt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

b) d) Patentansprüche:

1. Passive Sicherheitsgurt-Vorrichtung zum Schutz der Insassen von Kraftfahrzeugen und Flugzeugen mit einem Gurtaufroller, der an einer Seite eines Sitzes angeordnet ist und in dem ein Beckengurt unter Einwirkung einer Rückholfeder aufgewickelt ist, mit einem an der gegenüberliegenden Sitzseite angeordneten Schloß zur Aufnähme eines am vorderen Ende des Beckengurtes befestigten Verschlußstückes sowie mit einer an dem Beckengurt angreifenden Zugvorrichtung, die abhängig vom Auslösen wenigstens eines Schalters den Beckengurt von dem Gurtaufroller abzieht, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Der flexible Beckengurt (1) ist in an sich bekannter Weise als aufblasbarer, im aufgeblasenen Zustand bogenförmig versteifter ao Schlauch ausgebildet.

Der aufblasbare Beckengurt (1) ist an seinem freien verschlußseitigen Ende (3) mittels eines Schlauches (8) mit einer Druckluftquelle (13) verbunden.

c) Vor der Mündung des Gurtaufrollers (5) ist eine den schlauchförmigen Beckengurt (1) gasdicht absperrende Quetschvorrichtung (26, 27) angeordnet.

In dem zum Beckengurt (1) führenden Druckluftschlauch (8) ist zwischen Beckengurt (1) und Druckluftquelle (13) ein durch einen ersten Schalter (15) steuerbares Absperrventil (12) angeordnet, e) Eine vor dem Absperrventil (12) abgehende, mit dem Schlauch (8) verbundene Verzweigung der Druckluftleitung mündet in ein durch einen zweiten Schalter (16) steuerbares Entlüftungsventil (14).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichdurch einen tubusförmigen, aufblasbaren

Schultergurt (2) mit einem verankerten rückwärtigen Abschnitt und einem vorderen Ende, das mit dem Beckengurt (1) in der Nähe dessen verschlußseitigen Endes verbunden ist, sowie durch einen Schlauch (8), der sich von der Druckluftquelle (13) durch den Schultergurt (2) zu dem Beckengurt (1) erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quetschvorrichtung (26, 27) eine durch eine Feder (27) belastete Klemmplatte (26) ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schalter (16) an dem Schloß (18) des Beckengurtes (1) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steueranschluß des Absperrventils (12) mit einem auf eine anormale Beschleunigung ansprechenden Trägheitsschalter verbunden ist.

net