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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verwendung gemeinsam mit
einem Sicherheitsgurt eines Sitzes in einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1 und ein Fahrzeug, das eine solche Vorrichtung aufweist.
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Fahrzeuge
wie Automobile besitzen heutzutage eine Anzahl Sicherheitsvorrichtungen,
um verschiedene Sicherheitsvorschriften zu erfüllen. Beispielsweise ist der
Passagiersitz eines Automobiles oftmals mit einem Airbag versehen.
Der Passagiersitz wird jedoch oftmals dazu benutzt, einen Kindersitz
mit einem darin befindlichen Kind aufzunehmen. In diesem Fall muss
der Airbag abgeschaltet werden, damit er in dem Falle, in dem das
Fahrzeug in einen Verkehrsunfall verwickelt ist, nicht freigegeben
wird und eine Verletzung des Kindes verursacht.
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Zum
Erfüllen
dieser Anforderung eines sogenannten "intelligenten Airbags" ist der Passagiersitz mit
einem Sicherheitsgurt versehen, der einen Sicherheitsgurt-Spannungssensor besitzt.
Der Sicherheitsgurt-Spannungssensor dient zum Feststellen, ob sich
auf dem Sitz ein erwachsener Passagier oder ein Kindersitz befindet.
Durch Messen der Spannung des Sicherheitsgurtes bzw. genauer durch
Messung, ob die Spannung einen vorgegebenen Wert überschreitet
oder nicht, ist es möglich,
einen Hinweis darauf zu erhalten, ob die Sicherheitsgurtspannung durch
einen Kindersitz verursacht worden ist, der mit Hilfe des Sicherheitsgurtes
am Passagiersitz angeordnet worden ist, und folglich den Airbag
abzuschalten. In Kombination mit einem Sicherheitsgurt-Spannungssensor
kann ein in den Passagiersitz integriertes Kissen verwendet werden,
um das Gewicht zu messen, das durch einen Passagier oder einen Kindersitz
auf den Sitz ausgeübt
wird. Ein Beispiel eines solchen Systems ist in der US-Patentanmeldung
US 2001/9952686 beschrieben.
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Außerdem werden
Lastbegrenzer verwendet, um sicherzustellen, dass die Spannung in
dem Sicherheitsgurt einen vorgegebenen Wert nicht übersteigt.
Das ist wichtig, um sicherzustellen, dass im Falle eines Unfalls
ein den Sicherheitsgurt benutzender Passagier d.h. Fahrzeuginsasse
einer Belastung ausgesetzt wird, die einen bestimmten Wert übersteigt.
Wenn die durch den Sicherheitsgurt auf den Passagier übertragene
Belastung zu groß ist,
kann das für
den Passagier nachteilig sein. Bislang sind solche Lastbegrenzer
in den Sicherheitsgurt durch gefaltete und festgenähte Teile
des Sicherheitsgurtes, der aus einem textilen Material besteht,
integriert worden, wie in der
GB 2349615A beschrieben ist. Ein solcher neuer
Lastbegrenzer bildet eine separate Komponente, die mit einem Ende
an den Sicherheitsgurt und mit dem anderen Ende an das Fahrzeug
angeschlossen ist. Diese Art Lastbegrenzer besitzt im Vergleich
zu herkömmlichen
Lastbegrenzern verschiedene Vorteile. Beispielsweise ist es einfacher, diese
Art von Lastbegrenzer zu gestalten, um dem Sicherheitsgurtsystem,
das den Lastbegrenzer aufweist, die gewünschten Eigenschaften wie z.B.
klar definierte Spannungs- bzw. Dehnungseigenschaften zu geben.
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Da
der Sicherheitsgurt-Spannungssensor üblicherweise jedoch zwischen
dem Sicherheitsgurt und dem Fahrzeug angeschlossen ist, ist die
Stelle, die für
den neuen Typ Lastbegrenzer geeignet wäre, bereits belegt, und es
ist problematisch, das Sicherheitsgurtsystem zu gestalten, ohne
eine Zunahme der Länge
der Komponenten zu vermeiden, die zwischen dem Sicherheitsgurt und
dem Fahrzeug angeordnet sind, oder es ist eine Neuanordnung des
Sicherheitsgurt-Spannungssensors
an einer anderen Position in Bezug zum Fahrzeug, d.h. zum Sitz,
aufgrund der Tatsache problematisch, dass sowohl der Sicherheitsgurt-Spannungssensor als
auch der Lastbegrenzer an den Sicherheitsgurt und an das Fahrzeug
angeschlossen werden müssen.
Besonders wichtig ist es, dass die Komponenten, die an den Sicherheitsgurt
angeschlossen sind, bzw. zumindest die dem Sicherheitsgurt am nächsten liegenden Komponenten,
wie beispielsweise der Sicherheitsgurt-Spannungssensor und sein
Anschlussmechanismus an dem Sicherheitsgurt, im Inneren einer Seitenwandverkleidung,
die vorgegebene Abmessungen und eine bestimmte Position am Sitz
aufweist, angeordnet werden können,
um diese Komponenten zu verbergen.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der in der Beschreibungseinleitung
genannten Art zu schaffen, die einen Sicherheitsgurt- Spannungssensor und
einen Lastbegrenzer, die im selben Bereich angeordnet sind, miteinander
kombiniert, um eine kompakte Ausbildung zu gewährleisten.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches
1 gelöst.
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Durch
die Ausbildung der Vorrichtung, bei der entweder der Sicherheitsgurt-Spannungssensor oder
das Lastbegrenzungselement an ein erstes Ende des Sicherheitsgurtes
und das andere Teil des Sicherheitsgurt-Spannungssensors oder des
Lastbegrenzungselements an dem Fahrzeug anschließbar sind, und der Sicherheitsgurt-Spannungssensor
und das Lastbegrenzungselement miteinander verbunden sind, so dass
mindestens ein Teil des Sicherheitsgurt-Spannungssensors und ein
Teil des Lastbegrenzungselementes sich überlappen, sind der Sicherheitsgurt-Spannungssensor
und das Lastbegrenzungselement miteinander in Reihe verbunden und
ermöglichen
auf diese Weise, dass die Länge der
Kombination der beiden Komponenten kleiner ist als die Summe der
individuellen Länge
des Sicherheitsgurt-Spannungssensors und die individuelle Länge des
Lastbegrenzungselementes.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung sind der Sicherheitsgurt-Spannungssenor und das Lastbegrenzungselement
aneinander angeschlossen, so dass ein Hauptteil entweder des Sicherheitsgurt-Spannungssensors
oder des Lastbegrenzungselementes sich mit dem jeweils anderen Hauptteil,
d.h. dem Sicherheitsgurt-Spannungssensor oder dem Lastbegrenzungselement überlappen. Auf
diese Weise ist die Gesamtmontagelänge des Sicherheitsgurt-Spannungssensors
und des Lastbegrenzungselementes weiter reduziert, so dass die Länge im Wesentlichen
gleich der Länge
sein kann, wenn die Komponenten zwischen dem Sicherheitsgurt und
einem Fahrzeug zueinander parallel angeschlossen wären.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung ist ein erstes Ende des Sicherheitsgurt-Spannungssensors
an das erste Ende des Sicherheitsgurtes und ein zweites Ende des
Sicherheitsgurt-Spannungssensors an das Lastbegrenzungselement angeschlossen,
das an das Fahrzeug anschließbar
ist. Hierdurch wird ein weiterer Vorteil dadurch erzielt, dass ein
Teil des Lastbegrenzungselementes direkt am Fahrzeug, beispielsweise
an einer Konsole des Sitzes, dem Boden oder an einem Kissen angeordnet
werden kann, wodurch sich eine größere Freiheit bei der Anordnung
des Lastbegrenzungselementes ergibt, ohne das Aussehen oder die Funktion
des Sicherheitsgurtes an einer über
dem Sicherheitsgurt liegenden Stelle zu beeinträchtigen.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung sind der Sicherheitsgurt-Spannungssensor und das Lastbegrenzungselement
miteinander um eine Schwenkachse verschwenkbar verbunden. Dadurch
kann die Überlappungsbedingung
gleichzeitig mit der Ermöglichung
einer Schwenkbewegung erfüllt
werden, so dass eine Einstellung des Sicherheitsgurt-Spannungssensors
relativ zum Lastbegrenzungselement möglich ist, wenn die Vorrichtung
in Betrieb ist. Das ist besonders vorteilhaft, weil der Sensor den
Bewegungen des Sicherheitsgurtes folgen kann, wenn ein Kindersitz
montiert ist, und weil der Sensor auf diese Weise im Wesentlichen
in Längsrichtung
des Sicherheitsgurtes bei unterschiedlichen Richtungen desselben
ausgerichtet wird. Um sicherzustellen, dass der Sensor jederzeit ein
zuverlässiges
Signal liefert, das zur Entscheidung dient, ob ein Airbag ausgeschaltet
oder nicht ausgeschaltet wird, ist es wichtig, dass im Wesentlichen
die gesamte auf den Sicherheitsgurt infolge der Anbringung eines
Kindersitzes übertragene
Belastung auch auf den Sicherheitsgurt-Spannungssensor übertragen
wird. Wenn nur ein Teil der Belastung übertragen wird, was der Fall
sein kann, wenn der Sensor und der Sicherheitsgurt unterschiedliche
Richtungen einnehmen, kann das Signal des Sensors irreführend sein.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung besitzt die Vorrichtung eine Einrichtung, die eine
Schwenkbewegung des Sicherheitsgurt-Spannungssensors relativ zum
Lastbegrenzungselement wenigstens in eine Richtung außerhalb
eines bestimmten Winkels im Vergleich zu einer Standardposition
verhindert, und die Richtung, in der die Schwenkbewegung bei dem
vorbestimmten Winkel verhindert wird, ist entgegengesetzt zu der
Richtung, in der der Schwenkbewegung durch eine Federkraft entgegengewirkt
wird. Dadurch wird eine relative Schwenkbewegung zwischen dem Sensor
und dem Lastbegrenzungselement innerhalb eines bestimmten Winkelbereiches
im Betrieb gleichzeitig mit einer Vereinfachung der Montage der
Sicherheitsgurtvorrichtung in der Produktionslinie vereinfacht, da
es mittels der gegen die vorbestimmten Winkel wirkenden Federkraft
möglich
ist, die relativen Positionen des Sensors und des Lastbegrenzungselementes
temporär
zu fixieren, wenn die Vorrichtung in Betrieb ist.
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Gemäß noch einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung besitzt das Lastbegrenzungselement eine erste Komponente
und eine zweite Komponente, die als ein in die erste Komponente
einhängbarer
Haken und deformierbar ausgebildet ist und die erste Komponente
freigibt, wenn die Spannung in dem Sicherheitsgurt einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Dadurch kann ein wirksames Lastbegrenzungselement mit sehr gut definierten
Eigenschaften erhalten und außerdem
eine sehr kompakte Vorrichtung erreicht werden.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Einzelheiten der Vorrichtung gemäß der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den übrigen abhängigen Ansprüchen.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.
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Unter
Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen erfolgt nachfolgend eine
detailliertere Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen der
Erfindung.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem Sitz
eines Automobils,
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2 eine
schematische perspektivische Vorderansicht der Vorrichtung,
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3 eine
schematische perspektivische Rückansicht
der Vorrichtung, und
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4 eine
schematische Ansicht zur Verdeutlichung einer Ausführungsform
der Vorrichtung, die eine Feder aufweist.
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In 1 ist
eine Vorrichtung zur Verwendung gemeinsam mit einem Sicherheitsgurt
eines Sitzes in einem Fahrzeug gemäß der Erfindung schematisch an
dem Fahrzeugsitz 1 in einem Automobil dargestellt. Die
Sicherheitsgurtvorrichtung weist einen Sensor 2 zum Messen
der Spannung im Sicherheitsgurt 3 und ein Element 4 zum
Begrenzen der Last auf, die durch den Sicherheitsgurt 3 übertragen
wird. Der Sicherheitsgurt-Spannungssensor 2, bei dem es sich
beispielsweise um einen Sensor handelt, der mit einem oder mehreren
Spannungsmessern arbeitet, ist dazu vorgesehen, Informationen zu
liefern, auf deren Basis ein für
diesen Sitz bestimmter Airbag abgeschaltet werden kann. Beispielsweise
kann ein elektrisches Signal, das zur Spannung in dem Sicherheitsgurt 3 proportional
ist, zu einer Computereinheit 5 oder dergleichen übertragen
werden, welche die Funktion eines Airbags steuert.
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Wie
in den 2 und 3 detaillierter dargestellt
ist, ist bei einer Ausführungsform
der Erfindung der Sicherheitsgurt-Spannungssensor 2 an
den Sicherheitsgurt 3 anschließbar und das Gurtkraftbegrenzungselement,
d.h. das Lastbegrenzungselement 4 an das Fahrzeug 6 anschließbar, wobei
auch die umgekehrte Möglichkeit
besteht, d.h. das Lastbegrenzungselement kann an den Sicherheitsgurt
und der Sicherheitsgurt-Spannungssensor an das Fahrzeug anschließbar sein.
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Außerdem sind
der Sicherheitsgurt-Spannungssensor 2 und das Lastbegrenzungselement 4 aneinander
angeschlossen, wobei sich mindestens ein Teil des Sicherheitsgurt-Spannungssensors 2 und
ein Teil des Lastbegrenzungselementes 4 überlappen.
Vorzugsweise sind der Sicherheitsgurt-Spannungssensor 2 und das Lastbegrenzungselement 4 aneinander
derartig angeschlossen, dass ein Hauptteil des jeweils kürzeren Teiles,
d.h. des Sicherheitsgurt-Spannungssensors 2 oder Lastbegrenzungselementes 4,
d.h. im dargestellten Beispiel der Sicherheitsgurt-Spannungssensor 2,
sich mit dem jeweils längeren,
d.h. im dargestellten Beispiel mit dem Lastbegrenzungselement 4, überlappt.
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Vorzugsweise überlappt
der Sicherheitsgurt-Spannungssensor 2 um mehr als 70% das
Lastbegrenzungselement 4 und weiter bevorzugt überlappen
mehr als 90% des Sicherheitsgurt-Spannungssensors 2 mit
dem Lastbegrenzungselement 4. Tatsächlich wird die Vorrichtung
in Längsrichtung
des Sicherheitsgurtes immer kompakter, je mehr sich der Sicherheitsgurt-Spannungssensor
und das Lastbegrenzungselement 4 überlappen, und bei der dargestellten
Ausführungsform überlappt
im Wesentlichen das gesamte aktive Teil des Sicherheitsgurt-Spannungssensors 2,
d.h. das untere Teil und nicht das obere Teil, das die Anschlusseinrichtung 7 zum
Anschließen
an den Sicherheitsgurt bildet, mit dem Lastbegrenzungselement 4.
Auf diese Weise ist die Länge
der Kombination des Sicherheitsgurt-Spannungssensors 2 und
des Lastbegrenzungselementes 4 im Wesentlichen durch die
Länge des
Lastbegrenzungselementes 4 bestimmt. Wenn der Sicherheitsgurt-Spannungssensor
und das Lastbegrenzungselement im Wesentlichen die gleiche Länge besitzen, ist
das überlappende
Teil von der gleichen Größe, wie
jedes dieser beiden Teile.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
sind der Sicherheitsgurt-Spannungssensor 2 und das Lastbegrenzungselement 4 miteinander
um eine Schwenkachse 8 schwenkbeweglich verbunden. Die Schwenkbewegung
ermöglicht
eine Einstellung des Sicherheitsgurt-Spannungssensors 2 in
Bezug zum Lastbegrenzungselement 4, wenn die Vorrichtung
in Betrieb ist. Das ist besonders vorteilhaft, weil auf diese Weise
der Sicherheitsgurt-Spannungssensor 2 den Bewegungen des
Sicherheitsgurtes 3 folgen kann, wenn ein Kindersitz montiert
ist, und hierdurch bei unterschiedlichen Richtungen des Sicherheitsgurtes 3 im
Wesentlichen in Längsrichtung
des Sicherheitsgurtes 3 orientiert ist. Wenn der Sicherheitsgurt-Spannungssensor an
das Fahrzeug und das Lastbegrenzungselement an den Sicherheitsgurt
angeschlossen ist, sind der Sicherheitsgurt-Spannungssensor und
das Lastbegrenzungselement vorzugsweise miteinander fest verbunden
und der Sicherheitsgurt-Spannungssensor ist stattdessen an das Fahrzeug
schwenkbeweglich anschließbar,
um damit die Möglichkeit
zu schaffen, den Bewegungen des Sicherheitsgurtes zu folgen.
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Gemäß der obigen
Beschreibung ist das Hauptteil des Sicherheitsgurt-Spannungssensors 2 mit
Ausnahme der Anschlusseinrichtung 7 auf der gleichen Seite
der Schwenkachse 8 angeordnet, da dieses Teil des Lastbegrenzungselementes 4 an
das Fahrzeug 6 angeschlossen ist.
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Das
erste Ende des Sicherheitsgurt-Spannungssenoos 2 kann an
das erste Ende des Sicherheitsgurtes mittels einer Schnellfixier-
oder Einrastkupplung angeschlossen sein.
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Das
Lastbegrenzungselement 4 kann auf verschiedene Arten ausgebildet
sein und an eine Sitzkonsole, den Boden oder ein Kissen des Fahrzeuges
angeschlossen sein. Ein vergleichsweise dünnes Lastbegrenzungselement 4 ist
vorteilhaft, da die Vorrichtung dann auch in Richtung senkrecht
zum Sicherheitsgurt 3 kompakt wird. Eine Ausführungsform
des dargestellten Lastbegrenzungselementes besitzt eine erste Komponente 9 und
eine zweite Komponente 10, die als Haken 11 zum
Umklammern der ersten Komponente 9 ausgebildet ist. Die
zweite Komponente 10 ist deformierbar ausgebildet und gibt die
erste Komponente 9 frei, wenn die Spannung im Sicherheitsgurt 3 einen
vorgegebenen Wert übersteigt.
Die zweite Komponente 10 des Lastbegrenzungselementes 4 kann
zwei voneinander beabstandete längliche
Abschnitte 12, 13, wie Zugstäbe, aufweisen, die an der Spitze
des Hakens 11 miteinander verbunden sind. Die Abschnitte 12, 13 des
Lastbegrenzungselementes 4 können auch an dem Ende der zweiten
Komponente 10, die an den Sicherheitsgurt-Spannungssensor 2 angeschlossen
ist, miteinander verbunden sein, so dass das Lastbegrenzungselement 4 eine
in sich geschlossene Schleife bildet.
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Die
oben beschriebene Schwenkbewegung ist im praktischen Einsatz vorteilhaft,
in der Werkstatt beim Zusammenbau der Komponenten jedoch eher nachteilig,
und zur Beseitigung dieses Problems kann die erfindungsgemäße Vorrichtung
mit einer Feder 14 versehen sein, die dazu dient, der Schwenkbewegung
des Sicherheitsgurt-Spannungssensors 2 in
Bezug zum Lastbegrenzungselement 4 in einer Richtung entgegenzuwirken.
Um eine Schwenkbewegung in der anderen Richtung zu verhindern, kann die
Vorrichtung eine Einrichtung 15 besitzen, die einen mechanischen
Endanschlag 15 oder ähnliches aufweist,
um einer Schwenkbewegung des Sicherheitsgurt-Spannungssensors 2 in
Bezug zum Lastbegrenzungselement 4 über einen vorbestimmten Winkel α von einer
Standardposition entgegenzuwirken. Die Standardposition ist derartig
gewählt,
dass der Sicherheitsgurt 3 und der Sicherheitsgurt-Spannungssensor 2 im
Wesentlichen miteinander fluchten, wie in 4 dargestellt
ist, und der vorgegebene Winkel α sowie
die Federkraft sollten so gewählt
werden, dass die Notwendigkeit einer Schwenkbewegung nicht nachteilig
beeinflusst wird, wenn die Vorrichtung gemeinsam mit dem Sicherheitsgurt 3 in
Betrieb ist. Beispielsweise kann der Winkel im Bereich zwischen
5 und 30° liegen,
und vorzugsweise beträgt der
Winkel annähernd
10°. Eine
Schwenkbewegung in der anderen Richtung um einen entsprechenden Winkel,
d.h. in 4 im entgegengesetzten Uhrzeigersinn,
sollte durch Überwinden
der Federkraft möglich
sein.
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Es
versteht sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben
beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen
beschränkt
ist, vielmehr erkennt ein Fachmann, dass viele Änderungen und Modifikationen
im Umfang der nachfolgenden Ansprüche möglich sind. Beispielsweise
können
die Abmessungen und das Material der Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung
vielfältig
variiert werden.