DE602004004502T2

DE602004004502T2 - Gurtstraffer

Info

Publication number: DE602004004502T2
Application number: DE602004004502T
Authority: DE
Inventors: John Cumbria Bell; David Cumbria Hunter; Brian A. Jack
Original assignee: Joyson Safety Systems Inc
Current assignee: Joyson Safety Systems Inc
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2024-03-23
Also published as: US20050206153A1; EP1580088A1; ES2280906T3; ATE374710T1; DE602004009282D1; DE602004004502D1; EP1580088B1; ES2357315T3; DE602004009282T2; US7219929B2; ATE352461T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gurtstraffer und insbesondere einen Gurtstraffer für einen Fahrzeugsicherheit-Rückhaltemechanismus, wie beispielsweise einen Sicherheitsgurt, wie im Oberbegriff von Anspruch 1 definiert und bekannt von WO-A-9531359 oder DE-A-2234246 oder EP-A-1266809 oder US-A-5374110.
Üblicherweise umfasst eine Sicherheitsgurt-Sicherheitsrückhaltevorrichtung eine Lange an Gurtband, die an drei Punkten mit Last tragenden Teilen eines Fahrzeugs verbunden ist. Typischerweise ist ein Ende auf der einen Seite des Sitzes an einem Türschweller verbolzt, angeordnet, um seitlich über die Hüften des Sitzinsassen zu einem Schlossmechanismus, der auf der gegenüberliegenden Seite des Sitzes befestigt ist, und danach diagonal über den Rumpf des Insassen zu einem weiteren Befestigungspunkt an der B-Säule der Tür zu laufen. Der Schlossmechanismus nimmt eine Schlosszunge in Eingriff, die verschiebbar an dem Gurtband befestigt ist.
Um den Komfort für den durch den Gurt zurückgehaltenen Insassen zu steigern, ist am Säulenende des Gurtbandes eine Aufrollvorrichtung befestigt. Dies ermöglicht die Gurtbandausgabe unter verhältnismäßig niedrigen Lasten, um eine begrenzte Bewegung des zurückgehaltenen Insassen zu ermöglichen, zum Beispiel, um Auto-Unterhaltungstechnikregler oder Aufbewahrungsfächer zu erreichen. Die Aufrollvorrichtung ist vorgespannt, um das Gurtband verhältnismäßig straff um den Insassen zu halten, und ein Verriegelungselement ist eingeschlossen, um die Aufrollvorrichtung in dem Fall, dass eine gefährliche Situation erkannt wird, gegen ein Gurtbandausgeben zu verriegeln. Zum Beispiel wird ein Beschleunigungssensor aktiviert, falls das Fahrzeug eine schnelle Beschleunigung oder Verzögerung erfährt, die auf einen Aufprall hinweist.
In den letzten Jahren sind Gurtstraffer eingeführt worden, um schnell eine Länge an Gurtband einzuziehen, um in dem Fall, dass ein Aufprallzustand erkannt wird, den Gurt aktiv um den Fahrzeuginsassen anzuziehen. Dies nimmt jeglichen Durchhang auf, der sich im Gurt entwickelt haben kann, und trägt dazu bei, den Insassen richtig im Sitz zu positionieren, um die Wirkung des Gurtschutzes und jeglicher anderer Rückhaltevorrichtung, wie beispielsweise eines Airbags, auf ein Maximum zu steigern.
Gurtstraffer umfassen einen Kraftspeicher, wie beispielsweise einen pyrotechnisch betriebenen Gaserzeuger, um einen Impuls einer ausreichenden Größe bereitzustellen, um den Gurt in einem kurzen Zeitraum anzuziehen, idealerweise, bevor der Aufprallimpuls die volle Wirkung zeigt. Ein typischer bekannter Gurtstraffer verwendet Rotationsmittel zum Aufwickeln einer Länge an Sicherheitsgurtband, zum Beispiel durch Drehen der Aufrollspule in einer Gurtband-Aufrollrichtung, bevor die Aufrollvorrichtung gegen ein Gurtbandausgeben verriegelt.
Jedoch neigen bekannte Gurtstraffer dazu, sperrig zu sein, und sind wegen des Erfordernisses, an den Vordersitzen vorbei den Zugang zum Heck des Fahrzeugs zu ermöglichen, besonders für den Fahrer- und den Insassenvordersitz eines dreitürigen Fahrzeugs schwierig zu verwenden. Die Verwendung eines herkömmlichen Aufrollvorrichtungsgurtstraffer-Mechanismus in einem Vordersitz eines dreitürigen Fahrzeugs verursacht ein unannehmbares Hindernis.
Um einen solchen Zugang zu gewährleisten, ist die Sitzbewegung bei einem dreitürigen Fahrzeug größer als bei einem viertürigen Fahrzeug, und um sich dem anzupassen, ist das Türschwellerende des Gurtbandes üblicherweise an einer sogenannten Gleitstange von gut bekannter Gestaltung befestigt, statt unbeweglich mit dem Boden verbolzt zu sein. Dies ermöglicht, dass das Schwellerende des Gurtbandes in Längsrichtung vor- und zurückbewegt wird, um den Zugang zu den Hecksitzen und die Vordersitzbewegung zu erleichtern.
Die vorliegende Erfindung stellt einen verbesserten Gurtstraffermechanismus bereit, der in dreitürigen Vordersitzanwendungen verwendet werden kann.
Nach der vorliegenden Erfindung wird ein Gurtstraffer für einen Dreipunkt-Fahrzeugsicherheit-Rückhaltegurt bereitgestellt, wobei der Gurtstraffer folgendes umfasst: eine Halterung für ein Ende des Sicherheitsgurtes, wobei die Halterung ein erstes Element, dafür eingerichtet, an einem Last tragenden Teil des Fahrzeugs befestigt zu sein, und ein zweites Element, befestigt am Ende des Sicherheitsgurtes, umfasst, und Mittel zum Bewegen des zweiten Elements in einer Translation im Verhältnis zum ersten Element in einer vorspannenden Richtung als Reaktion auf ein Aktivieren eines Aufprallsensors, gekennzeichnet durch eine Gleitstange, die das zweite Element mit dem Ende des Sicherheitsgurtes verbindet.
Nach einer Ausführungsform umfasst das Mittel zum Bewegen des zweiten Elements einen Kraftspeicher, wie beispielsweise einen pyrotechnisch betriebenen Gaszylinder. Eine solche pyrotechnische Einheit ist besonders für diese Anwendung geeignet, da sie einen Impuls der erforderlichen Größe über einen kurzen Zeitraum bereitstellt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das erste Element eine Schiene, und das zweite Element kann vorteilhafterweise so angeordnet sein, dass es auf eine Aktivierung des Kraftspeichers hin entlang der Vorspannrichtung entlang der Schiene gleitet, wobei es an einer Rückkehrbewegung in der entgegengesetzten Richtung gehindert wird, zum Beispiel durch einen Sperrklinkenmechanismus, der Zähne umfasst, die in eine Oberfläche der Schiene integriert sind.
Das Verriegeln des Gurtstraffers gegen eine Rückkehrbewegung auf diese Weise verhindert einen Verlust an Spannung im Sicherheitsgurt, nachdem das Vorspannen ausgeführt worden ist. Sperrklinken sind für unterschiedliche Sicherheitsgurt-Rückhalteanwendungen bekannt, und so kann der Gurtstraffer der vorliegenden Erfindung vorteilhafterweise unter Verwendung von standardmäßigen Teilen und Fertigungsverfahren konstruiert werden und bietet folglich einen verhältnismäßig kostengünstigen Verriegelungsmechanismus.
Der Kolben und eine Zylidergehäuseanordnung, vorteilhafterweise unterhalb der Schiene angeordnet, können durch ein Seil mit dem zweiten Element verbunden sein derart, dass ein Aktivieren des Kraftspeichers den Kolben den Zylinder entlang antreibt und der Kolben das Seil zieht und folglich das zweite Element entlang der Schiene zieht.
Die Verwendung einer Schiene ist besonders nützlich, da die Vorspannbewegung auf eine einfache Weise und ohne die Notwendigkeit komplizierter oder sperriger sich drehender Teile auf eine lineare Bewegung in einer Richtung beschränkt werden kann. Es können Gurtstraffer nach der Erfindung konstruiert werden, die eine verringerte oder beseitigte Behinderung des Zugangs zu den Hecksitzen, kleinere Paketgrößen haben und die an einem passenden Schwellerverankerungsbereich befestigt sind.
Das Anordnen des Kolbens und des Zylinders unterhalb der Schiene verringert vorteilhafterweise die Gesamtgröße des Gurtstraffers.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Last tragende Teil des Fahrzeugs ein Fahrgestell-Längselement, wie beispielsweise der vordere Türschweller. Das zweite Element kann mit dem Sicherheitsgurtband verbunden sein, um eine geeignete kompakte Verankerung mit Flexibilität zu gewährleisten, um in einem dreitürigen Fahrzeug einen Zugang zu den Hecksitzen zu ermöglichen.
Vorteilhafterweise wird der Aufprallsensor aktiviert, wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte Beschleunigungs- oder Verzögerungsschwelle überschreitet.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung und um zu zeigen, wie dieselbe umgesetzt werden kann, wird nun als Beispiel Bezug genommen auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 eine schematische Seitenansicht eines Gurtstraffers nach der vorliegenden Erfindung ist,
2 eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Gurtstraffers von 1 vor den Vorspannen ist,
3 eine vergrößerte Ansicht eines Teils des Gurtstraffers von 1 nach dem Vorspannen ist,
4 eine Seitenansicht einer alternativen Anordnung des Gurtstraffers von 1 ist,
5 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Anordnung von Schlitten und Schiene von 1 ist.
1 zeigt eine Gleitstange 10, die angrenzend an einen Vordersitz 12 eines Fahrzeugs angeordnet ist. Ein Ende eines Sicherheitsgurtbandes 14 geht durch die Gleitstange 10 hindurch und kann sich frei entlang der Gleitstange 10 zurück- und vorbewegen.
Das Sicherheitsgurtband 14 ist von einer herkömmlichen Gestaltung und ist an einem Ende an einer Aufrollvorrichtung befestigt, die angrenzend an einen Sitz an einem Last tragenden Teil des Fahrzeugs, wie beispielsweise einer Fahrzeugseitensäule (nicht gezeigt), angebracht ist. Das Gurtband geht durch eine Schulterstütze hindurch, die ebenfalls an der Seitensäule befestigt ist, und hat eine Schlosszunge, die in ein Schloss (nicht gezeigt) eingesetzt werden kann, das auf der anderen Seite des Sitzes angeordnet ist.
Bei Anwendung befindet sich das Sicherheitsgurtband 14 an einem Ende der Gleitstange 10 in der in 1 gezeigten Last tragenden Position. Wenn der Sicherheitsgurt nicht in Anwendung ist, kann das Ende des Gurtbandes 14 in einer Rückwärtsrichtung entlang der Gleitstange 10 bewegt werden, so dass es den Zugang zum Hecksitz des Fahrzeugs nicht behindert.
Ein Ende der Gleitstange 10 ist an einem Schlitten 16 befestigt, der an einer Schiene 18 angebracht ist. Ein Seil 20 erstreckt sich zwischen dem Schlitten 16 und einer pyrotechnischen Einheit 22. Die pyrotechnische Einheit 22 ist von einer bekannten Art und enthält einen Kolben innerhalb eines zylindrischen Gehäuses und einen Gaserzeuger. Der Gaserzeuger wird pyrotechnisch aktiviert, um einen Impuls bereitzustellen, der den Kolben in einer Rückwärtsrichtung schiebt und das Seil 20 spannt.
2 zeigt eine Anordnung des Schlittens 16 und der Schiene 18 detaillierter. Die Schiene 18 ist an jedem Ende an Stützelementen 26 befestigt, die mit Hilfe von Bolzen 28 an einem Last tragenden Fahrgestellelement 24 befestigt sind. Ein solches Last tragendes Fahrgestellelement 24 kann ein Fahrgestellelement, das sich unten an jeder Seite des Fahrzeugs in einer Längsrichtung erstreckt, oder ein Last tragender Türschweller sein und stellt einen geeigneten Last tragenden Verankerungsbereich für die Gleitstange 10 angrenzend an jede der Fahrzeugtüren und geringfügig zum hinteren Teil derselben bereit.
Vor dem Vorspannen ist der Schlitten für eine normale Verwendung des Sicherheitsgurtbandes 14 an seiner vordersten Position, wie in 2 gezeigt, auf der rechten Seite der Schiene 18 angeordnet. Auf das Erkennen einer Beschleunigung des Fahrzeugs oberhalb eines vorbestimmten Kriteriums hin erzeugt ein Aufprallsensor auf eine bekannte Weise ein Signal, das auf einen Aufprallzustand hinweist, was bewirkt, dass die pyrotechnische Einheit 22 zündet, was eine Spannung im Metallseil 20 erzeugt. Die Spannung im Seil 20 zieht den Schlitten 16 und die Gleitstange 10 in einer Rückwärtsrichtung, d.h., der Richtung des Pfeils A in 2. Der Schlitten 16 kann so angeordnet sein, dass er sich in Abhängigkeit von der Fahrzeuggröße und den Erfordernissen um eine Strecke im Bereich von 50 bis 150 mm rückwärts bewegt.
Die plötzliche Bewegung der Gleitstange 10 in einer Rückwärtsrichtung gewährleistet eine Spannung im Sicherheitsgurtband 14, die jeglichen Durchhang im Gurtband 14 aufnimmt und einen Insassen nach hinten in den Sitz 12 zieht, um so den Insassen richtig innerhalb des Sitzes zu positionieren, um den Nutzen des Sicherheitsgurtes auf ein Maximum zu steigern und ihn für eine maximale Wirkung jeglicher sekundärer Rückhaltevorrichtung, wie beispielsweise eines Airbags, richtig zu positionieren.
3 zeigt die Position des Schlittens unmittelbar nach dem Vorspannen. Nachdem die pyrotechnische Einheit gezündet hat, wird der Schlitten 16 durch einen Sperrklinkenmechanismus innerhalb des Schlittens 16, der in 5 deutlicher gezeigt wird, daran gehindert, unter dem Vorwärtsimpuls des Insassen während eines Aufpralls zu seiner ursprünglichen Position zurückzukehren.
Die Schiene 18 ist an jedem ihrer Enden mit Hilfe von Bolzen 36, die durch zylindrische Löcher 38 an jedem Ende der Schiene 18 hindurchgehen, an entsprechenden Stützelementen 26 befestigt. Verriegelnde Sperrklinkenzähne 30 sind an einer Oberfläche der Schiene 18 geformt. Der Schlitten 16 hat zwei Endplatten 40 und eine Grundplatte 42, befestigt an einer Seitenwand 44. Ein Verriegelungshebel 32 erstreckt sich von der Grundplatte 42 aus. Jede der Endplatten 40 und der Verriegelungshebel 32 haben einen Schlitz, was ermöglicht, dass die Schiene 18 durch die Mitte des Schlittens 16 hindurchgeht.
Eine Innenfläche des Verriegelungshebels 32 ist in Berührung mit den Zähnen 30 in der Oberfläche der Schiene 18 und ist in einem Winkel ausgerichtet derart, dass der Verriegelungshebel 32 in einer Richtung über die Zähne 30 hinweggehen kann. Jedoch ist der Verriegelungshebel 32 derart vorgespannt, dass, falls er versucht, sich in der entgegengesetzten Richtung zu bewegen, eine Verriegelungskante der Innenfläche des Verriegelungshebels 32 an einem Zahn 30 an der oberen Fläche der Schiene 18 gefangen wird und folglich verhindert, dass der Schlitten 16 in einer Umkehrrichtung gleitet. Um dies zu erleichtern, können die Zähne 30 eine Sägezahnform haben.
Die Gleitstange 10, der Schlitten 16 und der Sperrklinkenmechanismus, die Schiene 18, die Stützelemente 26 und die Bolzen 28, 36 und 46 sind alle vorzugsweise aus Metall hergestellt. Der Sperrklinkenmechanismus und der Schlitten 16 können aus den beiden Teilen einer Höheneinstellung geformt sein, die üblicherweise verwendet wird, um die Höhe der Gurtschulterstütze zu verändern.
In 4 wird die pyrotechnische Einheit aufbewahrt unterhalb der Schiene 18 gezeigt, und Bolzen 36 und entsprechende Löcher 38 in der Schiene können verwendet werden, um die pyrotechnische Einheit 22 in Bezug auf die Schiene 18 zu befestigen. Die Funktionsweise des Gurtstraffers in 4 ist im Wesentlichen die gleiche wie die des in 1 gezeigten, außer, dass sich das Seil 20 um 180° biegt, um der anderen Ausrichtung der pyrotechnischen Einheit 22 Rechnung zu tragen.

Claims

Gurtstraffer für einen Dreipunkt-Fahrzeugsicherheit-Rückhaltegurt, wobei der Gurtstraffer folgendes umfasst: eine Halterung für ein Ende des Sicherheitsgurtes (14), wobei die Halterung ein erstes Element (18), dafür eingerichtet, an einem Last tragenden Teil (24) des Fahrzeugs befestigt zu sein, und ein zweites Element (16), befestigt am Ende des Sicherheitsgurtes (14), und Mittel zum Bewegen des zweiten Elements (16) in einer Translation im Verhältnis zum ersten Element (18) in einer vorspannenden Richtung als Reaktion auf ein Aktivieren eines Aufprallsensors, gekennzeichnet durch eine Gleitstange (10), die das zweite Element (16) mit dem Ende des Sicherheitsgurtes (14) verbindet.
Gurtstraffer nach Anspruch 1, ferner dadurch gekennzeichnet, dass das eine Ende des Sicherheitsgurtes das Schwellerende ist.
Gurtstraffer nach Anspruch 2, ferner dadurch gekennzeichnet, dass der tragende Teil eine Schwellerverankerung umfasst.
Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Bewegen des zweiten Elements (16) einen Kraftspeicher umfasst.
Gurtstraffer nach Anspruch 4, ferner dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Bewegen ferner einen mit dem zweiten Element (16) verbundenen Kolben und einen den Kolben aufnehmenden Zylinder umfasst derart, dass ein Aktivieren des Kraftspeichers den Kolben den Zylinder entlang antreibt.
Gurtstraffer nach Anspruch 5, ferner dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben und der Zylinder unterhalb des ersten Elements (18) angeordnet sind.
Gurtstraffer nach Anspruch 4, 5 oder 6, ferner dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftspeicher einen Gaserzeuger, der pyrotechnisch aktiviert wird, umfasst.
Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element eine Schiene (18) umfasst.
Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (18) Mittel zum Einschränken der Bewegung des zweiten Elements (16) in einer nicht vorspannenden Richtung umfasst.
Gurtstraffer nach Anspruch 9, ferner dadurch gekennzeichnet, dass das Einschränkungsmittel Sperrklinkenzähne (30) in einer Oberfläche der Schiene (18) umfasst.
Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, dass der Last tragende Teil (24) des Fahrzeugs ein Fahrgestell-Längselement ist.
Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner dadurch gekennzeichnet, dass der Aufprallsensor daraufhin aktiviert wird, dass das Fahrzeug eine vorbestimmte Beschleunigungs- oder Verzögerungsschwelle überschreitet.