DE4211672C2 - Sicherheitsgurt für Fahrzeugsitze, insbesondere Kraftfahrzeugsitze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsgurt für Fahrzeug­ sitze, insbesondere Kraftfahrzeugsitze, der die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruches 1 aufweist.

Bei einem bekannten Sicherheitsgurt dieser Art (DE-OS 23 58 070) sind auf der dem Benutzer abgekehrten Seite des Sicherheitsgurtes in dessen Längsrichtung im Abstand vonein­ ander Kapseln angeordnet, die je ein Zündmaterial und eine Zündeinrichtung enthalten. Zwischen der Kapsel und der dieser zugekehrten Außenseite des als Schlauch ausgebildeten Sicher­ heitsgurtes ist eine Schutzlage vorgesehen, um den Gurt und den Gurtbenutzer vor der beim Zünden des Zündmaterials frei werdenden Wärme zu schützen.

Bei einem Sicherheitsgurt der eingangs genannten Art ist es ferner bekannt (US 34 30 979), den zu einem Gurt gefalteten Beutel auf seiner Innenseite mit dem Zündmaterial zu beschich­ ten.

Auch bei einem Air-Bag ist es bekannt (DE 39 13 034 A1), das Zündmaterial in Form einer Schicht vorzusehen, die auf eine filmähnliche Isolierschicht aufgebracht ist, welche das die Struktur des Air-Bags bildende Gewebe auf dessen Innenseite bedeckt und luftdicht macht. Die dieser Isolierschicht abge­ wandte Seite der aus dem Zündmaterial gebildeten Schicht ist mit einer Schutzabdeckung versehen, welche somit die am weite­ sten innen liegende Schicht bildet.

Weiterhin ist es bei einem Air-Bag bekannt (US 38 14 458), das Gewebe eines äußeren Beutels vor zu hohen Temperaturen durch einen losen, inneren Beutel zu schützen, der entweder aus Glasfasern besteht oder aus einem anderen wärmeabsorbierenden Material, das mit aluminisiertem Neupren beschichtet ist.

Da bei den bekannten Sicherheitsgurten der eingangs genannten Art nicht nur die Gasgenerierung selbst nicht optimal gelöst ist, sondern auch die bei der Gasgenerierung erzeugte Wärme Probleme bereitet, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Sicherheitsgurt zu schaffen.

Diese Aufgabe löst ein Sicherheitsgurt mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Die Wärmedämmschicht hält zusammen mit der metallischen Schicht die Wärmebelastung des die Grundstruktur bildenden Gewebes so gering, daß die Zugbelastbarkeit dieses Gewebes nicht beeinträchtigt wird, selbst wenn man für dieses Gewebe Kunststoffäden, insbesondere Fäden aus Polytetrafluorethylen, verwendet, also eines Materials, das einer Temperatur von höchstens 250°C ausgesetzt werden darf. Die relativ geringe Wärmebelastung ermöglicht es auch, das die Grundstruktur bildende Gewebe mit Aramidfasern zu verstärken, durch welche die Zugbelastbarkeit dieses Gewebes wesentlich vergrößert werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitsgurts ist die metallische Schicht zumindest in Teilbereichen ihrer dem Beutel zugewandten Seite mit einem zum Zwecke einer Explosion zündbaren Material beschichtet. Eine solche Beschichtung ist zum einen aus Fertigungsgründen vor­ teilhaft. Zum anderen trägt sie dazu bei, in äußerst kurzer Zeit die für das Aufblähen des Beutels erforderliche Gasmenge zur Verfügung stellen zu können.

Im Hinblick auf eine rasche und einfache Gasgenerierung ist es ferner vorteilhaft, ein durch einen Lichtblitz zündbares Material zu verwenden und den für die Zündung erforderlichen Lichtblitz von einer Blitzlampe über einen Lichtleiter zu dem zündbaren Material zu leiten. Dabei ist zweckmäßigerweise der Lichtleiter in das zündbare Material eingebettet, in dem er auch endet.

Damit eine Zündung des zündbaren Materials gleichzeitig an mehreren Stellen erfolgt, was wesentlich zu einer Reduzierung der für die Gasgenerierung erforderlichen Zeit beiträgt, sind bei einer bevorzugten Ausführungsform zusätzliche Lichtleiter in die aus dem zündbaren Material bestehende Schicht eingebet­ tet. Außerdem enden diese Lichtleiter in unterschiedlichen Bereichen, beispielsweise Bereichen, die in Längsrichtung des Gurtes versetzt sind.

Vorzugsweise verlaufen die Lichtleiter im Gurt von einer diesem zugeordneten Aufwickelvorrichtung zum Beutel.

Um die Lichtleiter wirkungsvoll an die Blitzlampe anzukoppeln, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform als Koppelelement ein Prisma vorgesehen. Dieses Prisma ist ebenso wie die Blitz­ lampe vorteilhafterweise in der Aufwickelvorrichtung angeord­ net, so daß zu dieser nur die Anschlußleitungen der Blitzlampe geführt werden müssen.

Bei dem Material, aus dem die wärmedämmende Schicht besteht, handelt es sich vorzugsweise um Bornitrid, das zweckmäßiger­ weise einem elastischen Grundmaterial auf Mineralbasis beige­ mischt ist, damit ein pastöses Material zur Verfügung steht, das ähnlich einem Lackiervorgang auf das dicht gewebte, ver­ stärkte Kunststoffgewebe dünn aufgetragen werden kann.

Die Metallschicht besteht vorzugsweise aus einer Kupferfolie, die vorteilhafterweise mit der Wärmedämmschicht elastisch verklebt ist.

Eine extrem rasche Gasgenerierung erreicht man mit einer Schicht aus Jodstickstoff, wobei vorzugsweise Jodstickstoff einem Trägermaterial beigefügt ist.

Die Verbrennungstemperatur kann durch eine Beigabe von Natri­ umchlorid zu dem zündbaren Material gesenkt werden, ohne daß dadurch die für die Gasgenerierung erforderliche Zeit merklich vergrößert wird.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivisch und schematisch dargestellte Ansicht eines Kraftfahrzeugsitzes mit einem Schulter­ gurt gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen Querschnitt des Schultergurtes im Bereich des zusammengefalteten Beutels,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Beutel im aufgeblasenen Zustand,

Fig. 4 einen Zuschnitt aus einem die Grundstruktur des Gurtes bildenden Gewebe,

Fig. 5 einen schematisch und überhöht dargestellten Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 4 nach der Beschichtung des Zuschnittes,

Fig. 6 eine schematisch dargestellte Seitenansicht einer Aufwickelvorrichtung, mit welcher der Schultergurt verbunden ist.

Ein Schultergurt 1 eines Sicherheitsgurtsystems für Kraftfahr­ zeugsitze ist im Ausführungsbeispiel an seinem einen Ende mit einem Gurtaufroller 2 verbunden, der in der Rückenlehne 3 des Kraftfahrzeugsitzes im Bereich der einen Sitzseite angeordnet ist. Von hier aus führt der Schultergurt 1 zu einem auf der anderen Sitzseite vorgesehenen Schloß 4, von wo aus er unter Bildung eines Beckengurtes 5 zu einer Befestigungsstelle am Sitzgestell auf der anderen Sitzseite verläuft. Die Breite des Schultergurtes 1 und des sich an ihn anschließenden Becken­ gurtes 5 beträgt beispielsweise 50 mm.

Die Grundstruktur des Schultergurtes 1 besteht aus einem aus Polytetrafluorethylen-Fäden hergestellten Gewebe, das mit Fasern aus Polyaramid verstärkt und dicht gewebt ist. Das Gewebe ist deshalb trotz einer Dicke von höchstens 0,1 mm in der Lage, auch die bei einem Unfall auftretenden sehr hohen Zugkräfte aufzunehmen. Aus diesem Gewebe wird ein Zuschnitt 6 ausgeschnitten, der die in Fig. 4 dargestellte, symmetrische Form hat, die mit der Kontur einer bauchigen Vase mit zylin­ drischem Hals und schmalem Fuß vergleichbar ist. Die Abmes­ sungen des verbreiterten Teils des Zuschnittes 6 sind so gewählt, daß der vom Schultergurt 1 gebildete, aufblasbare Beutel 15, der auf der Brust des Sitzbenutzers zu liegen kommt, im aufgeblähten Zustand das erforderliche Volumen hat. Im Ausführungsbeispiel ist die größte Breite des Zuschnittes etwa fünfmal so groß wie die Breite in demjenigen Abschnitt, in dem der Gurt keinen aufblasbaren Beutel bildet.

Der Zuschnitt 6 wird auf derjenigen Seite, welche die Beutel­ innenseite bildet, zumindest im Bereich der Verbreiterung mit einer relativ dünnen Wärmedämmschicht 7 versehen. Bei dem Ausführungsmaterial handelt es sich um eine pastöse Masse, die aus einem elastischen Grundmaterial auf anorganischer Mineral­ basis und Bornitrid besteht. Diese Masse wird ähnlich wie bei einem Lackiervorgang vollflächig aufgetragen.

Auf diese Wärmedämmschicht 7 wird eine Kupferfolie 8 mit Druck aufgelegt. Dabei wird die Kupferfolie 8 vollflächig mit der Wärmedämmschicht 7 elastisch verklebt. Die Kombination aus der Wärmedämmschicht 7 und der Kupferfolie 8 hat die Aufgabe, das den Zuschnitt 6 bildende Gewebe vor einer zu hohen Temperatur bei der Gasgenerierung zu schützen, d. h., daß die Temperatur, der der Zuschnitt 6 ausgesetzt wird, unter 250°C liegen muß. Die Kupferfolie 8 trägt hierzu durch eine Reflexion der auftretenden Wärmestrahlung bei sowie dadurch, daß sie eine örtliche Temperaturerhöhung weitgehend verhindert. Die Wärme­ dämmschicht 7 wirkt als Isolierschicht.

Auf die Kupferfolie 8 wird im Bereich der Verbreiterung des Zuschnittes 6 eine Zündmaterialschicht 9 vollflächig aufgetra­ gen. Die Zündmaterialschicht 9 enthält als explosives Material Jodstickstoff, das einem Trägermaterial beigefügt ist. Außer­ dem enthält die Zündmaterialschicht 9 Natriumchlorid zur Reduzierung der Verbrennungstemperaturen bei der Gasgenerie­ rung.

Von demjenigen Ende des Schultergurtes 1 her, das mit dem Gurtaufroller 2 verbunden ist, werden zumindest bis zur Zünd­ materialschicht Glasfaser-Lichtleiter 10 geführt, welche vor­ zugsweise an unterschiedlichen Stellen enden. Die Glasfaser- Lichtleiter 10 sind vorteilhafterweise in die Zündmaterial­ schicht 9 eingebettet.

Nach dem Aufbringen der Zündmaterialschicht 9 wird der Zu­ schnitt 6 längs seiner Symmetrielinie gefaltet. Anschließend wird der Zuschnitt 6 längs der beiden aufeinander ausgerichte­ ten Längskanten dicht zusammengenäht. Nun wird der Zuschnitt im Bereich der Verbreiterung so gefaltet, daß auch hier die Breite des Schultergurtes 1 so groß ist wie in den nicht verbreiterten Abschnitten. Der verbreiterte Abschnitt bildet deshalb einen normalerweise zusammengefalteten Beutel 15, wobei, wie Fig. 2 zeigt, das beschichtete Gewebe in mehreren Lagen übereinanderliegt. Längs des der durchgehenden Faltkante 11 des Schultergurtes 1 gegenüberliegenden Randes wird das den Beutel bildende Material mittels einer Reißnaht 16 zusammenge­ halten, damit der Beutel sich nicht entfalten kann, ehe der Jodstickstoff gezündet worden ist. Die Belastbarkeit der Reißnaht 16 ist so gewählt, daß sie schon zu Beginn des Auf­ blähens des Beutels reißt und dadurch dessen volle Entfaltung ermöglicht.

Wie Fig. 6 zeigt, ist in der hohlen Nabe einer Aufwickeltrom­ mel 12 des Gurtaufrollers 2 ein Prisma 13 aus einem klaren Kunststoff und in dessen Zentrum eine Xenonlampe als Licht­ blitzquelle 14 angeordnet. Durch einen Schlitz in der hohlen Nabe der Aufwickeltrommel 12 hindurch sind das eine Ende des Schultergurtes 1 und die hier endenden Glasfaser-Lichtleiter 10 bis an die eine Seite des Prismas 13 herangeführt. Dank dieser optischen Kopplung über das Prisma 13 zwischen der Lichtblitzquelle 14 und den Enden der Glasfaser-Lichtleiter 10 kann ein sehr hoher Anteil der bei einer Zündung der Xenonlam­ pe entstehenden, blitzartigen Lichtstrahlung in die Glasfaser- Lichtleiter 10 eingespeist werden. Aus diesem tritt das Licht an den über die Innenseite des Beutels 15 verteilt angeord­ neten Enden aus und zündet den Jodstickstoff. Bei der durch die Zündung ausgelösten Verpuffung wird in äußerst kurzer Zeit die für das Aufblähen des Beutels 15 erforderliche Gasmenge generiert.

Für den Anschluß der Lichtblitzquelle 14 brauchen zu der Aufwickeltrommel 12 des Gurtaufrollers 2 nur zwei Verbindungs­ leitungen geführt zu werden, von denen die eine auch durch eine Masseverbindung gebildet sein kann.

Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten sowie auch die nur allein aus der Zeichnung entnehmbaren Merkmale sind als weitere Ausgestaltungen Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.

Claims (14)

1. Sicherheitsgurt für Fahrzeugsitze, insbesondere Kraftfahr­ zeugsitze, der ein Gewebe hoher Zugbelastbarkeit als Grund­ struktur aufweist und zumindest auf einem Teil seiner Länge einen Beutel bildet, welcher aus seinem zusammengefalteten Zustand durch ein in einem exothermen Vorgang erzeugbares Gas aufblähbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das die Grundstruktur bildende Gewebe auf der Beutelinnenseite mit einem wärmedämmenden Material beschichtet ist und daß diese Wärmedämmschicht (7) von einer Wärme gut leitenden und gut reflektierenden Metallschicht (8) bedeckt ist.

2. Sicherheitsgurt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (8) zumindest in Teilbereichen ihrer dem Beutelinneren zugewandten Seite mit einem zum Zwecke einer Explosion zündbaren Material beschichtet ist.

3. Sicherheitsgurt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zündbare Material durch einen Lichtblitz zündbar ist und daß zu diesem Material wenigstens ein Lichtleiter (10) geführt ist, der optisch an eine Blitzlampe (14) angekoppelt ist.

4. Sicherheitsgurt nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die aus dem zündbaren Material bestehende Schicht (9) der Lichtleiter (10) eingebettet ist und in dieser Schicht (9) endet.

5. Sicherheitsgurt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Lichtleiter (10) in die aus dem zündbaren Material bestehende Schicht (9) eingebettet sind und in unterschiedlichen Bereichen, insbesondere an in Gurtlängs­ richtung versetzten Stellen, enden.

6. Sicherheitsgurt nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Lichtleiter (10) im Gurt (1) von einer ihm zugeordneten Aufwickelvorrichtung (2) zum Beutel (15) verläuft.

7. Sicherheitsgurt nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Lichtleiter (10) über ein Prisma (13) an die Blitzlampe (14) optisch angekoppelt ist.

8. Sicherheitsgurt nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Blitzlampe (14) und das Prisma (13) in der Auf­ wickelvorrichtung (2) angeordnet sind.

9. Sicherheitsgurt nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das die Grundstruktur bildende Gewebe aus Kunststoffäden gebildet und mit Aramidefasern ver­ stärkt ist.

10. Sicherheitsgurt nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmedämmschicht (7) Bornitrid, vorzugsweise in einem Grundmaterial auf mineralischer Basis, enthält.

11. Sicherheitsgurt nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (8) aus einer Kup­ ferfolie besteht.

12. Sicherheitsgurt nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (8) mit der Wärmedämmschicht (7) elastisch verklebt ist.

13. Sicherheitsgurt nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zündbare Material Jodstickstoff in einem Trägermaterial enthält.

14. Sicherheitsgurt nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem zündbaren Material Natriumchlorid beigefügt ist.