DE4228146C2 - Vorrichtung zum Straffen eines Sicherheitsgurtbandes in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Straffen eines Sicherheitsgurtbandes in einem Kraftfahrzeug infolge einer überhöhten Fahrzeuggeschwindigkeitsän­ derung.

Bei derartigen Vorrichtungen ist es bekannt, nach der Gurtstraffung mit Hilfe einer Rücklaufsperre (deut­ sche Gebrauchsmuster 88 12 852 und 89 00 013) zu ver­ hindern, daß nach der Straffung des Sicherheitsgurtes die bei der Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen auf das gestraffte Gurtband ausgeübte Kraft sich auf die Antriebseinrichtung des Gurtstraffers auswirkt. Durch diese Rücklaufsperre wird jegliche Bewegung entgegen­ gesetzt zur Straffrichtung unterbunden. Dies kann zu einer erheblichen Belastung des durch den gestrafften Sicherheitsgurt im Fahrzeugsitz zurückgehaltenen Fahrzeuginsassen führen, wobei der Kopf des Fahr­ zeuginsassen, der durch den rückgestrammten und durch die Rücklaufsperre blockierten Sicherheitsgurt im Sitz festgehalten ist, sich wie eine Peitsche bewegen kann.

Die DE 24 59 610 A1 offenbart einen Arbeitszylinder mit einem Kolben, der in belie­ biger Lage in dem Zylinder gesichert werden kann. Dazu weist der Kolben eine keil­ förmige Ringnut auf, in der ein Federring angeordnet ist, der bei entsprechender Be­ wegung des Kolbens durch die Keilflächen gegen die Innenwand des Zylinders ge­ drückt wird. Auf diese Weise wird der Kolben in dem Zylinder gesichert.

Die DE 40 20 600 A1 offenbart einen Gurtstrammer für Kraftfahrzeugsicherheitsgur­ te, welcher eine Begrenzung des Gurtkraft ermöglicht. Der Gurtstrammer ermöglicht beim Überschreiten vorbestimmter Auszugskräfte ein Nachgeben des Gurtschlosses. Dies wird durch eine Materialdeformation erreicht. Die Materialdeformation erfolgt entweder durch Aufweiten einer Zylinderbuchse oder eines sich verjüngenden Langloches.

Die DE 22 58 063 A offenbart ebenfalls ein Element zur Energieabsorption in einem Gurtstrammer. Dieses Element weist eine mit einem Kunststoffschaum gefüllte Hülse auf, welche bei einer Krafteinleitung über das Gurtband gestaucht wird und auf diese Weise Energie absorbiert.

Die DE 23 64 235 A1 offenbart einen Kraftbegrenzer für die Verwendung bei Sicher­ heitsgurten in Kraftfahrzeugen. Dieser Kraftbegrenzer erreicht eine Energieabsorpti­ on durch Schermesser, welche an einem Kolben angebracht sind. Der Kolben ist beweglich in einem Zylinder gelagert. Bei Bewegung in eine entsprechende Richtung greifen die Schermesser an dem Kolben in die Innenwand des Zylinders ein und schälen dort Material ab, was zu einer Energieabsorption führt.

Diese bekannten Gurtstrammer mit Gurtkraftbegrenzern, welche eine Energieab­ sorption durch Materialverformung erreichen, erlauben jedoch nur eine schwer ein­ stellbare vordefinierte Energieabsorption. Dadurch ist eine flexible Anpassung und Einstellung an verschiedene Einsatzzwecke, beispielsweise in verschiedenen Kraft­ fahrzeugen nur schwer möglich.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Straffen eines Sicherheitsgurtbandes in einem Kraftfahrzeug zu schaffen, welche den sich nach der Gurtstraffung ergebenden Peitscheneffekt vermindert und eine stufenlose Einstellung einer vorde­ finierten Rückhaltekraft ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Nach der Gurtstraffung wirkt auf das Gurtband ein Energieabsorber, der eine zur Straffrichtung entgegengesetzt wirkende kinetische Energie absorbiert. Hierdurch wird erreicht, daß das Gurtband in der zurückgestrafften Stellung nicht blockiert bleibt, sondern bei einer Vorverlagerung des Körpers des Fahrzeuginsassen eine bestimmte Rückhaltekraft ausübt, durch die eine gebremste Vorverlagerung bis zu einem endgültigen Halt ermöglicht ist. Die Wirkung des Peitscheneffektes ist auf diese Weise stark herabgemindert, und die daraus resultierenden Verletzungsrisiken sind erheblich vermindert.

Hierzu ist der Energieabsorber in der Weise ausgebildet, daß einer der Straffrichtung entgegengesetzt gerichteten Bewegung des Gurtbandes eine Rückhaltekraft entgegengesetzt wird. Diese Rückhaltekraft kann so ausgestaltet sein, daß sie mit der während dieser Bewegung zurückgelegten Strecke (Energieabsorberweg) ansteigt.

Der Energieabsorber kann mit einer Selbstverriegelung, beispielsweise in Form einer Rücklaufsperre, ausgestattet sein. Durch die Selbstverriegelung bzw. Rücklaufsperre, welche nach der Gurtstraffung ortsfest im Fahrzeug festgelegt ist, wird der Beginn des Energieabsorberweges bestimmt. Der Energieabsorberweg kann der Straffungslänge entsprechen. Er kann jedoch auch länger bemessen sein.

Die Rückhaltekraft resultiert aus einer Materialverformung, die entlang dem Energie­ absorberweg erfolgt. Die Rückhaltekraft wird durch Trennen eines längs des Ener­ gieabsorberwegs sich erstreckenden Materials von einem Trägermaterial erzeugt. Das Trägermaterial kann hierbei auch als Verankerung für das Zugseil, mit welchem die Gurtstrafferantriebsbewegung auf das Gurtband übertragen wird, dienen. Ferner kann dieses Trägermaterial zur Lagerung der Rücklaufsperre dienen, so daß eine kompakte Anordnung von Energieabsorber und die Selbstverriegelung liefernder Rücklaufsperre erreicht wird. Hierzu können der Energieabsorber und die Rücklauf­ sperre in einem gemeinsamen Rohr angeordnet sein.

Anhand der Figuren wird an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung noch näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht in teilweise geschnittener Darstellung eines Ausfüh­ rungsbeispiels;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das in der Fig. 1 dargestellte Ausführungsbei­ spiel;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Schnittlinie B-B in der Fig. 1;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Schnittlinie C-C in Fig. 1; und

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Schnittlinie D-D in Fig. 1.

Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbei­ spiel sind in einem gemeinsamen Gehäuse, nämlich ei­ nem Rohr 6, ein Energieabsorber 8 und eine für den Energieabsorber 8 als Selbstverriegelung wirkende Rücklaufsperre 10 vorgesehen. Die Rücklaufsperre 10 und der Energieabsorber 8 sind zwischen einem nur schematisch dargestellten Gurtstraffer 15 und einem zu straffenden Gurtband 7 angeordnet. Beim darge­ stellten Ausführungsbeispiel wird die Antriebsbewe­ gung des Gurtstraffers 15 über ein sich zwischen der Rücklaufsperre 10 und dem Gurtstraffer erstreckendes Strafferseil 12 sowie ein zwischen der Rücklaufsperre 10 und einem Gurtschloß 5 sich erstreckenden Zugseil 2 übertragen.

Die Rücklaufsperre besitzt ein beispielsweise als Rastellipse ausgebildetes Sperrelement 13. Dieses Sperrelement 13 wirkt mit dem rohrförmigen Gehäuse 6 in der Weise zusammen, wie es in der deutschen Offen­ legungsschrift 39 33 009 bekannt ist. Das Sperrele­ ment 13 ist im rohrförmigen Gehäuse 6 mittels eines Trägermaterials 11 in der Weise geführt, daß sie sich mit der Innenwand des Rohres 6 nicht verklemmt, wenn es in Strafferrichtung (Pfeil A in den Fig. 1 und 2) bewegt wird. In der entgegengesetzten Richtung verklemmt sich das Element 13 mit der Innenwand des Rohres 6, so daß dieses Rohr 6 für die Rücklaufsperre 10 auch als Bremsrohr wirkt. Hierdurch wird eine Be­ wegung entgegengesetzt zur Richtung A blockiert.

Der Energieabsorber 8 wird im wesentlichen gebildet durch in Längsrichtung des Rohres 6 verlaufenden Rippen 4. Diese Rippen sind an das Trägermaterial 11, das auch als Führung bzw. als Lagerkörper für das Sperrelement 13 der Rücklaufsperre 10 dient, ange­ formt. Wie aus den schnittbildlichen Darstellungen der Fig. 3 und 4 zu erkennen ist, besitzen die Rippen 4 eine entgegengesetzt zur Strafferrichtung A sich verbreiternde Dicke. Auf diese Weise ist entlang eines Energieabsorberweges 5 durch definierte Formge­ bung eine stufenlose Einstellung der Rückhaltekraft, welche vom Energieabsorber 8 geliefert wird, möglich. Diese Rückhaltekraft wirkt auf eine zur Strafferrich­ tung A entgegengesetzt verlaufende Bewegung, die aus einer kinetischen Energie resultiert, welche durch die Vorverlagerung des Körpers des Fahrzeuginsassen auf das Gurtband und damit auf das Zugseil 2 zur Ein­ wirkung gebracht wird.

Das Zugseil 2 besteht beim dargestellten Ausführungs­ beispiel aus zwei Seilstücken. Die beiden Enden der beiden Seilstücke sind mit Hilfe einer Seilverpres­ sung 3 miteinander verbunden. Die Seilverpressung 3 stützt sich über eine Scheibe 9 am Trägermaterial bzw. an dem der Rücklaufsperre 10 zugekehrten Enden der Rippen 4 ab. Die Scheibe 9, welche wie noch er­ läutert wird, als Scherscheibe bzw. Scherwerkzeug wirkt, ist zwischen diesen Enden der Rippen und dem von der Rücklaufsperre 10 abgekehrten Ende der Seil­ verpressung 3 angeordnet.

Der Gurtstraffer 15 mit der Antriebseinrichtung für das Strafferseil 12 kann in bekannter Weise, wie bei­ spielsweise in der deutschen Offenlegungsschrift 39 33 009 dargestellt, ausgebildet sein. Hierbei kann der Gurtstraffer 15 in Längsrichtung des Gehäuses 6 vorgesehen sein, wie es schematisch in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Es ist jedoch auch möglich, daß der Gurtstraffer fahrzeugseitig befestigt ist und über einen Bowdenzug die Antriebsbewegung auf das Zugseil 2 überträgt. Eine derartige Anordnung ist ebenfalls aus der deutschen Offenlegungsschrift 39 33 009 bekannt.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Zug­ seil 2 in einem Sicherheitsrohr 14, das koaxial in­ nerhalb des Rohres 6 angeordnet ist, geführt. Das Sicherheitsrohr 14 besitzt an seinem äußeren Mantel Nuten, in die die Rippen 4 am Trägermaterial 11 ra­ gen.

Wenn das Gurtband 7 über das Schloß 5 durch die An­ triebswirkung des Gurtstraffers 15 in Straffrichtung A gestrafft wird, bewegt sich das Trägermaterial 11 und mit ihm das Sperrelement 13 in Richtung des Pfei­ les A in den Fig. 1 und 2 nach links. Diese Bewe­ gung erfolgt entlang einer bestimmten Rückstrafflänge (z. B. 18 mm). Nach Beendigung der Gurtstraffung ver­ klemmt sich das Sperrelement 13 im Rohr 6, so daß das Trägermaterial 11 ortsfest im Rohr 6 blockiert ist und eine Bewegung entgegengesetzt zur Straffrichtung A nicht mehr ausführen kann. Wenn daher der Körper des Fahrzeuginsassen nach der Straffung des Gurtban­ des 7 sich nach vorne verlagert und somit über das Zugseil 2 auf die beweglichen Teile der dargestellten Anordnung eine zur Straffrichtung A entgegengesetzt gerichtete Kraft ausübt, bleibt das Trägermaterial 11 ortsfest im Rohr 6 stehen aufgrund der selbstver­ riegelnden Wirkung, die durch das Sperrelement 13 erreicht wird.

Die entgegengesetzt zur Straffrichtung A wirkende Kraft wird über die Seilverpressung 3 auf die Scheibe 9, welche, wie oben erläutert, auch als Verankerungs­ scheibe dient, übertragen. Die Scheibe 9 übt auf die Rippen 4 dabei eine Scherkraft aus, so daß die Rippen 4 durch Scheren vom Trägermaterial 11 getrennt wer­ den. Hierdurch wird eine bestimmte Rückhaltekraft, die jedoch geringer ist als die durch die Vorverlage­ rung des Körpers des Fahrzeuginsassen auf das Gurt­ band ausgeübte Kraft ist, erzeugt. Der Körper des Fahrzeuginsassen wird daher abgebremst nach vorne verlagert, wobei die Scherscheibe 9 den Energieabsor­ berweg S gegenüber dem Trägermaterial 11 zurücklegt und dabei, wie schon erläutert, die in dieser Bewe­ gungsrichtung sich verdickenden Rippen 4 abgeschert bis die Bewegung zum Stillstand kommt. Der Energie­ absorberweg S kann gleich oder größer sein als die Rückstrafflänge, welche das Trägermaterial 11 bei der Gurtbandstraffung in Richtung A zurückgelegt hat. Auf diese Weise wird eine gebremste Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen nach der Gurtstraffung unter Besei­ tigung der oben erläuterten Verletzungsrisiken ermög­ licht und die nachteilige Wirkung der Blockierung einer Bewegung entgegengesetzt zur Straffrichtung A, welche durch die herkömmlichen Rücklaufsperren 10 bewirkt wird, beseitigt.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Straffen eines Sicherheitsgurtbandes in einem Kraftfahrzeug infolge einer überhöhten Fahrzeuggeschwindigkeitsänderung, wobei nach der Gurtstraffung auf das Gurtband (7) ein Energieabsorber (8) wirkt, der eine zur Straffrichtung entgegengesetzt wirkende kinetische Energie absorbiert, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückhaltekraft durch Trennen eines sich längs des Energieabsorberwegs (S) erstreckenden, rippenförmig ausgebildeten Materials (4) von einem Trä­ germaterial (11) bei der der Straffrichtung entgegengesetzt gerichteten Gurt­ bandbewegung erzeugt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Energieabsor­ ber (8) einer der Straffrichtung entgegengesetzt gerichteten Bewegung des Gurtbandes (7) eine Rückhaltekraft, die mit der während dieser Bewegung zu­ rückgelegten Strecke (Energieabsorberweg S) ansteigt, entgegensetzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ener­ gieabsorber (8) an ein Zugseil (2), das die Gurtstrafferantriebsbewegung auf das Gurtband (7) überträgt, angreift.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Zugseil (2) ein Scherwerkzeug (9) verbunden ist, durch welches das längs des Ener­ gieabsorberwegs (S) sich erstreckende Material (4) vom Trägermaterial (11) trennbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Energieabsorber (8) mit einer Rücklaufsperre (10), durch deren Sperrstellung nach der Gurtstraffung der Beginn des Energieabsorberwegs (S) bestimmt ist, kombiniert ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial (11) Bestandteil der Rücklaufsperre (10) ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Trä­ germaterial (11) die Gurtstrafferantriebsbewegung auf das Zugseil (2) überträgt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gurt­ strafferantriebsbewegung über das Scherwerkzeug (9) auf das Zugseil (2) übertragen wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sperrelement (13) der Rücklaufsperre (10) am Trägermaterial (11) gelagert ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5, 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklaufsperre (10) und der Energieabsorber (8) in einem gemeinsa­ men Rohr (6) angeordnet sind.