-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gurtstraffer und insbesondere
einen Gurtstraffer für
einen Sicherheitsrückhaltemechanismus
für Kraftfahrzeuge,
wie beispielsweise einen Sicherheitsgurt.
-
Traditionell
umfasst ein Sicherheitsgurt-Rückhaltesystem
eine Länge
Gurtband, das an drei Punkten an tragende Teile eines Fahrzeugs
gekoppelt ist. Typisch ist ein Ende an einen Türschweller auf einer Seite
des Sitzes angeschraubt und eingerichtet quer über die Haften des sitzenden
Fahrzeuginsassen zu einem Gurtschlossmechanismus, der auf der entgegengesetzten
Seite des Sitzes am Fahrzeug befestigt ist, und dann diagonal über den Oberkörper des
Insassen zu einem weiteren Befestigungspunkt an der B-Säule der Tür zu führen. Der Gurtschlossmechanismus
rastet eine Schlosszunge ein, die verschiebbar am Gurtband angebracht
ist.
-
Um
Komfort für
den durch den Gurt zurückgehaltenen
Insassen zu erhöhen,
ist ein Gurtaufroller am Säulenende
des Gurtbands montiert. Dies erlaubt dem Gurtband unter relativ
niedrigen Belastungen nachzulassen, um gegrenzte Bewegung des zurückgehaltenen
Insassen zu ermöglichen,
beispielsweise um Bedienelemente für Unterhaltungseinrichtungen im
Auto oder Ablagefächer
zu erreichen. Der Gurtaufroller ist vorgespannt, um das Gurtband
relativ straff um den Insassen zu halten und ein Blockierelement ist
inbegriffen, um den Gurtaufroller gegen Nachlassen des Gurtbands
bei Feststellen einer gefährlichen Situation
zu blockieren. Zum Beispiel aktiviert sich ein Beschleunigungssensor,
wenn das Fahrzeug schneller Beschleunigung oder Bremsung unterzogen
wird, was auf einen Crash hindeutet.
-
In
den letzten Jahren wurden Gurtstraffer eingeführt, damit eine Länge Gurtband
schnell eingezogen wird, was den Gurt um den Fahrzeuginsassen strafft,
falls ein Crash-Zustand festgestellt wird. Dies nimmt Gurtlose auf,
die sich im Gurt entwickelt haben könnte und hilft den Insassen
korrekter im Sitz zu positionieren, um den Effekt des Gurtschutzes
und irgendeines sekundären
Rückhaltesystems,
wie beispielsweise eines Airbags, zu maximieren.
-
Gurtstraffer
umfassen ein Kraftreservoir, wie beispielsweise einen pyrotechnisch
betätigten
Gasgenerator, um einen Impuls ausreichender Größenordnung zum Straffen des
Gurts in einer kurzen Zeitspanne, ideal bevor der Crash-Impuls volle
Wirkung hat, bereitzustellen. Ein typischer bekannter Gurtstraffer
könnte
Rotationsmittel zum Aufrollen einer Länge des Gurtbands verwenden,
beispielsweise durch Rotieren der Aufrollerspule in einer Gurtband aufrollenden
Richtung, um die erforderliche Länge Gurtband
aufzunehmen, bevor sich der Aufroller gegen Gurtnachlassen blockiert.
-
Einige
Beispiele bekannter Gurtstraffermechanismen sind in der
US 6213513 , die die Merkmale des
Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 offenbart, und in der
FR 2765537 gezeigt. Diese
sind Gurtschlossstraffer, bei denen der Gurtschlosskopf an ein Ende
eines flexiblen Kabels befestigt ist. In der
US 6213513 ist das andere Ende des
Kabels um einen Kolben geführt,
der sich innerhalb und entlang eines Zylinders bewegt, um das Gurtschloss
zurückzuziehen.
In der
FR 2765537 ist
das andere Ende des Kabels am Sitz verankert und das Kabel wird
in einer generell senkrechten Richtung, verglichen mit der Linie
des Kabels, zur Seite gezogen.
-
Die
WO 95/31359 zeigt eine
Sitzankerung für einen
Rücksitz,
die eine sich entlang einer Schieberstange bewegende Spule verwendet,
um die Position der Ankerung zu verstellen, legt aber nicht die
Verwendung davon auf dem Gebiet der Gurtstraffung nahe.
-
Aber
bekannte Gurtstraffer haben die Tendenz massig zu sein und sind,
aufgrund der Anforderung Zugang zum rückwärtigen Fahrzeugraum an den
Vordersitzen vorbei zu erlauben, speziell schwierig für Fahrer-
und Beifahrersitze eines dreitürigen Fahrzeugs
zu verwenden. Die Verwendung eines traditionellen Aufroller-Vorspannmechanismus
in einem Vordersitz eines dreitürigen
Fahrzeugs verursacht ein nicht tragbares Hindernis.
-
Sitzverfahrweg
ist in einem dreitürigen
Fahrzeug größer als
in einem viertürigen
Fahrzeug, um derartigen Zugang bereitzustellen und, um dies zu berücksichtigen,
ist das Türschwellerende
des Gurtbands gewöhnlich
an eine sogenannte Schieberstange gut bekannten Designs befestigt
anstatt ortsfest am Boden angeschraubt zu sein. Dies ermöglicht Vorwärts- und
Rückwärtsbewegung
des Schwellerendes des Gurtbands in Längsrichtung, um Zugang zum
Rücksitz
und Bewegung des Vordersitzes zu erleichtern.
-
Die
vorliegende Erfindung stellt einen verbesserten Gurtstraffungsmechanismus
bereit, der sich in dreitürigen
Vordersitzanwendungen benutzen lasst.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Gurtstraffer für einen Fahrzeug-Dreipunktsicherheitsgurt
bereitgestellt, der umfasst: Eine Halterung für ein Ende des Sicherheitsgurts,
wobei die Halterung ein erstes Bauteil umfasst, das eingerichtet
ist, auf tragende Weise am Fahrzeug befestigt zu werden und ein
zweites Bauteil und Mittel zum Bewegen des zweiten Bauteils translatorisch
relativ zum ersten Bauteil in einer straffenden Richtung als Reaktion
auf Aktivierung eines Crash-Sensors umfasst, dadurch gekennzeichnet,
dass das zweite Bauteil an einem Ende eines flexiblen Kabels befestigt
ist, das in einem schleifenförmigen
Profil angeordnet ist, das andere Ende des flexiblen Kabels auf
tragende Weise mit dem Fahrzeug verbunden ist und das eine Ende des
Sicherheitsgurts um das flexible Kabel geführt ist.
-
Das
flexible Bauteil bildet eine Schleife, in der generellen Form einer
Schieberstange, die Bewegungsflexibilität für das Gurtband und Zugang zum
hinteren Teil eines Fahrzeugs bereitstellt, wie es bei zweitürigen Anwendungen
erforderlich ist.
-
Einer
Ausführungsform
gemäß umfasst
das Mittel zum Bewegen des zweiten Bauteils ein Kraftreservoir wie
beispielsweise eine pyrotechnische Einheit, d. h., eine pyrotechnisch
betätigte
Gaskolben-Zylinderanordnung. Eine solche pyrotechnische Einheit
ist für
diese Anwendung besonders geeignet, da sie einen Impuls der erforderlichen
Größenordnung über eine
kurze Zeitspanne bereitstellt.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das erste Bauteil eine Schiene und das zweite
Bauteil ist eingerichtet nach Aktivierung der Kraftreservoirs der
Schiene entlang zu gleiten. Vorzugsweise ist das zweite Bauteil
eingerichtet nur in die straffende Richtung zu gleiten und wird
von Rücklauf
in die entgegengesetzte Richtung, beispielsweise durch ein Gesperremechanismus
zurückgehalten, der
Zähne umfasst,
die in eine Oberfläche
der Schiene inkorporiert sein könnten.
-
Sperren
des Gurtstraffers gegen Rücklauf auf
diese Weise verhindert Spannungsverlust im Sicherheitsgurt nach
dem Straffen durchgeführt
worden ist. Gesperre sind für
verschiedene Sitzgurt-Rückhalteanwendungen
bekannt und daher kann der Gurtstraffer der vorliegenden Erfindung
vorteilhaft konstruiert werden, indem er Standardteile und -herstellungsverfahren
benutzt und somit ein relativ kostengünstiges Gesperre bietet.
-
Die
Kolben-Zylinderanordnung, die sich vorteilhaft unterhalb der Schiene
befindet, könnte
durch ein Kabel mit dem zweiten Bauteil so verbunden sein, dass
Aktivierung des Kraftreservoirs den Kolben den Zylinder entlang
treibt und der Kolben das Kabel zieht und somit das zweite Bauteil
der Schien entlang zieht, um Gurtstraffung zu bewirken.
-
Die
Verwendung einer Schiene ist besonders vorteilhaft, da der Gurtstraffungsvorgang
auf eine lineare Bewegung in einer Richtung auf eine einfache Weise
und ohne die Notwendigkeit für
komplizierte oder massige Rotationsteile eingeschränkt werden kann.
-
Positionieren
des Kolbens und Zylinders unterhalb der Schiene reduziert vorteilhaft
die Gesamtgröße des Gurtstraffers.
-
Einer
bevorzugten Ausführungsform
gemäß ist der
tragende Teil des Fahrzeugs ein Längskarosseriebauteil wie beispielweise
der vordere Türschweller.
-
In
einer Ausführungsform
könnte
das zweite Bauteil mit dem Sitzgurtband über eine Schieberstange verbunden
sein, um geeignete kompakte Ankerung mit Flexibilität bereitzustellen,
um Zugsang zu Rücksitzen
in einem dreitürigen
Fahrzeug zu erlauben.
-
Das
zweite Bauteil könnte
direkt an den Kolben der Kolben-Zylinderanordnung angebracht sein oder
mindestens einen Teil davon bilden, wobei der Kolben vorzugsweise
pyrotechnisch betätigt
wird. Dies kann eine Alternative für zweitürige Anwendungen von Gurtstraffern
bereitstellen, die noch mehr Raum spart.
-
Das
Schleifenprofil des Kabels könnte
durch Klemmen oder eine Kunststoffbeschichtung oder durch einen
das Kabel umschließenden
flexiblen Schlauch beibehalten werden.
-
Die
Kolben-Zylinderanordnung könnte
Mittel inkorporieren, die dem zweiten Bauteil erlauben sich nur
in einer straffenden Richtung zu bewegen, wie beispielsweise durch
Schaltzähne
an der Innenseite des Zylinders und mindestens einem kooperierenden Zahn
am Kolben.
-
Vorteilhaft
wird der Crash-Sensor aktiviert, wenn das Fahrzeug eine vorbestimmte
Beschleunigungs- oder Bremsungsschwellwert überschreitet.
-
Gurtstraffer
können
erfindungsgemäß konstruiert
werden, die Behinderung des Zugangs zum Rücksitz reduziert oder eliminiert
haben, kleinere Paketgrößen aufweisen
und die an geeigneten Schwellerankerzonen befestigt sind.
-
Zum
besseren Verständnis
der vorliegenden Erfindung und wie dieselbe umgesetzt werden könnte, wird,
beispielhaft, auf die zugehörigen
Zeichnungen Bezug genommen, in denen:
Die Ausführungsform
der 1 bis 5 nicht der Erfindung entspricht,
die aber inbegriffen sind, um verschiedene individuelle Merkmale
zu veranschaulichen, die für
die Erfindung relevant sind.
-
Die 1 eine
schematische Seitenansicht eines Gurtstraffers ist;
-
Die 2 eine
vergrößerte Ansicht
eines Teils des Gurtstraffers der 1 vor der
Straffung ist;
-
Die 3 eine
vergrößerte Ansicht
eines Teils des Gurtstraffers der 1 nach der
Straffung ist;
-
Die 4 eine
Seitenansicht einer alternativen Anordnung des Gurtstraffers der 1 ist;
-
Die 5 eine
vergrößerte perspektivische Ansicht
der Schlitten- und Schienenanordnung der 1 ist;
-
Die 6 eine
schematische Seitenansicht eines Gurtstraffers gemäß der vorliegenden
Erfindung ist.
-
In
der 1 ist eine Schieberstange 10 angrenzend
an einen Vordersitz 12 eines Fahrzeugs positioniert. Ein
Ende des Sicherheitsgurtbands 14 führt um die Schieberstange 10 herum
und kann sich frei entlang der Schieberstange 10 hin und
her bewegen.
-
Das
Sicherheitsgurtgewebe 14 ist eines konventionellen Designs
und ist an einem Ende an einen Aufroller befestigt, der neben einem
Sitz an ein tragendes Teil des Fahrzeugs wie beispielsweise eine Fahrzeugseitensäule (nicht
gezeigt) montiert ist. Das Gurtband führt durch einen Schulterträger, der
ebenfalls an der Seitensäule
befestigt ist und eine Schlosszunge aufweist, die in ein Gurtschloss
(nicht gezeigt) einschiebbar ist, das sich auf der anderen Seite
des Sitzes befindet.
-
Wenn
in Gebrauch, befindet sich das Sicherheitsgurtband 14 an
einem Ende der Schieberstange 10 in der in 1 gezeigten
tragenden Position. Wenn der Sicherheitsgurt nicht in Gebrauch ist,
könnte
das Ende des Gurtbands 14 in einer Rückwärtsrichtung entlang der Schieberstange 10 bewegt
werden, sodass es Zugang zum Rücksitz
des Fahrzeugs nicht behindert.
-
Ein
Ende der Schieberstange 10 ist am Schlitten 16 befestigt,
der auf einer Schiene 18 montiert ist. Ein Kabel 20 erstreckt
sich zwischen dem Schlitten 16 und einer pyrotechnischen
Einheit 22. Die pyrotechnische Einheit 22 ist
eines bekannten Typs und enthält
einen Kolben in einem zylindrischen Gehäuse und einen Gasgenerator.
Der Gasgenerator wird pyrotechnisch aktiviert, um einen Impuls bereitzustellen,
der den Kolben in eine Rückwärtsrichtung
forciert und das Kabel 20 spannt.
-
Die 2 zeigt
eine Anordnung des Schlittens 16 und der Schiene 18 in
größerem Detail.
Die Schiene 18 ist an jedem Ende an Trägerbauteile 26 angebracht,
die mittels Bolzen 28 ortsfest an ein tragendes Karosseriebauteil 24 befestigt
sind. Solch ein tragendes Karosseriebauteil 24 könnte ein
Karosseriebauteil sein, das sich in einer Längsrichtung jeder Seite des
Fahrzeugs hinunter erstreckt oder ein tragender Türschweller
sein und stellt eine geeignete tragende Ankerzone für die Schieberstange 10 angrenzend
an und geringfügig
rückwärts jeder
der Fahrzeugtüren
gerichtet bereit.
-
Vor
der Gurtstraffung ist der Schlitten 16 zum normalen Gebrauch
des Sicherheitsgurtbands 14 in seiner vordersten Position,
auf der rechten Seite der Schiene 18, wie in der 2 gezeigt,
positioniert. Nach Feststellen einer Beschleunigung des Fahrzeugs über ein
vorbestimmtes Kriterium, generiert ein Crash-Sensor, auf bekannte
Weise, ein auf einen Crash-Zustand hindeutendes Signal, das Zünden der pyrotechnischen
Einheit 22 bewirkt, was eine Zugspannung im Metallkabel 20 erzeugt.
Die Zugspannung im Kabel 20 zieht den Schlitten 16 und
die Schieberstange 10 rückwärts, d.
h. in Richtung des Pfeils in der 2. Der Schlitten 16 kann,
abhängig von
der Fahrzeuggröße und Anforderungen,
eingerichtet werden sich eine Distanz im Bereich 50 bis 150 mm rückwärts zu bewegen.
-
Die
plötzliche
Bewegung der Schieberstange 10 in Rückwärtsrichtung sorgt für Spannung
im Sicherheitsgurtband 14, die Gurtlose im Gurtband 14 aufnimmt
und einen Insassen nach hinten in den Sitz 12 zieht, um
den Insassen im Sitz 12 richtig zu positionieren, um den
Nutzen des Sicherheitsgurts zu maximieren und den Insassen für maximale
Wirkung eines sekundären
Rückhaltesystems,
wie beispielsweise einen Airbag, korrekt zu positionieren.
-
Die 3 zeigt
die Position des Schlittens unmittelbar nach der Gurtstraffung.
Nach dem die pyrotechnische Einheit gezündet hat, wird der Schlitten 16 durch
ein Gesperre im Schlitten, der das zweite Bauteil 16 bildet,
daran gehindert in seine Ausgangsposition unter dem Vorwärtsmoment
des Insassen während
eines Crashs zurückzukehren.
Dieses Gesperre ist in der 5 deutlicher
gezeigt, die später beschrieben
wird.
-
In
der 5 ist das Gesperre gezeigt. Die Schiene 18 ist
an jedem ihrer Enden an jeweilige Trägerbauteile 26 mittels
Bolzen 36 befestigt, die durch zylindrische Löcher 38 an
jedem Ende der Schiene 18 hindurchgehen. Sperrende Schaltzähne 30 sind
in einer Oberfläche
der Schiene 18 gebildet. Der Schlitten 16 hat
zwei Endplatten 40 und eine Grundplatte 42 an
einer Seitenwand 44 befestigt. Ein Sperrhebel 32 erstreckt
sich aus der Grundplatte 42. Jede der Endplatten 40 und
der Sperrhebel 32 weisen einen Schlitz auf, was der Schiene 18 ermöglicht durch
die Mitte des Schlittens 16 zu passieren.
-
Eine
innere Oberfläche
des Sperrhebels 32 befindet sich in Kontakt mit den Zähnen 30 in
der Oberflache der Schiene 18 und ist in so einem Winkel orientiert,
dass der Sperrhebel 32 in einer Richtung über die
Zähne 30 passieren
kann. Jedoch ist der Sperrhebel 32 so vorgespannt, dass,
wenn er versucht sich in die entgegengesetzte Richtung zu bewegen,
sich eine Sperrkante der inneren Oberfläche der Sperrhebels 32 gegen
einen Zahn 30 an der oberen Oberfläche der Schiene 18 verfangen
wird und somit verhindert, dass sich der Schlitten 16 in
einer umgekehrten Richtung verschiebt. Um dies zu erleichtern, könnten die
Zähne 30 einer
Sägezahnform sein.
-
Die
Schieberstange 10, der Schlitten 16 und das Gesperre,
die Schiene 18, die Trägerbauteile 26 und
die Bolzen 28, 36 und 46 sind alle vorzugsweise aus
Metall hergestellt. Das Gesperre und der Schlitten 16 könnten aus
beiden Teilen eines Höhenverstellers
gebildet werden, der traditionell zum Verstellen der Höhe des Schulterträgers für den Gurt
verwendet wird.
-
In
der 4 ist die pyrotechnische Einheit unterhalb der
Schiene 18 gelagert gezeigt und die Bolzen 36 und
entsprechende Löcher 38 in
der Schiene könnten
zum Befestigen der pyrotechnischen Einheit 22 in Bezug
auf die Schiene 18 verwendet werden. Die Funktion des Gurtstraffers
in der 4 ist im Wesentlichen dieselbe wie sie in der 1 gezeigt
ist, mit der Ausnahme, dass sich das Kabel 20 um 180° biegt, damit
der verschiedenen Orientierung der pyrotechnischen Einheit 22 Rechnung
getragen wird.
-
Die 6 zeigt
eine erfindungsgemäße Anordnung,
bei der die Schieberstange der 1 bis 5 effektiv
durch ein flexibles Kabel 50 ersetzt ist.
-
Das
Sicherheitsgurtband (nicht gezeigt) ist schleifenartig um das Kabel 50 auf
dieselbe Weise wie bei der Schieberstange 10 der 1 herumgeführt und
das Kabel sorgt für ähnliche
Bewegungsvielseitigkeit für
die Gurthalterung und mindestens den gleichen Zugangsgrad zu Rücksitzen.
-
Ein
Ende 51 des Kabels 50 ist ortsfest an einen tragenden
Teil des Fahrzeugs, wie dem Schweller, angebracht und das andere
Ende ist an einem Kolben 53 einer Kolben-Zylinder-Pyroeinheit 52 angebracht,
die an einem tragenden Teil des Fahrzeugs, wie dem Fahrzeugboden
befestigt ist, speziell um das Türprofil
beizubehalten und Behinderung des Zugangs durch die Tür zu vermeiden.
-
Das
Kabel 50 bildet, wie in der Figur gezeigt, ein Schleifenprofil
und kann ermutigt werden solch ein Profil bei normalem Gebrauch
durch Halteklammern oder durch eine Kunststoffbeschichtung beizubehalten.
Als andere Möglichkeit
könnte
ein flexibler Schlauch bewirken, dass das Kabel 50 seine
Steifigkeit auf den angemessenen Grad erhöht.
-
Wenn
ein Crash-Sensor darauf hindeutet, dass eine plötzliche Bremsung oder Beschleunigung stattfindet,
wird die Pyroeinheit 52 pyrotechnisch aktiviert, um Gas
freizusetzen, das den Kolben entlang des Zylinders in der Richtung
des Pfeils A schiebt, was bewirkt, dass sich das Kabel 50 auf
das durch die unterbrochene Linie 50' angezeigte Profil zurückzieht.
Dies verursacht, dass das am Kabel 50 montierte Sicherheitsgurtband
in Richtung des Pfeils A zurückgezogen
wird, was den erforderlichen Gurtstraffungsvorgang bewirkt.
-
Eine
Ratsche oder andere Form von Umkehrsperrmechanismus könnte in
die Pyroeinheit 52 eingebaut werden.
-
Natürlich könnten Elemente
der Anordnungen von 1 bis 4 mit der
Erfindung von 6 kombiniert werden. Zum Beispiel
könnte
das Kabel 50 an eine Anordnung wie den Schlitten 16 befestigt werden,
der auf der Schiene 18 von 1 gleitet.
Die Pyroeinheit 52 könnte
dann durch ein weiteres Kabel, wie 20 in der 1,
mit dem Schlitten 16 verbunden werden und entweder in Linie
mit oder unterhalb der Schiene 18 montiert werden.