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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsgurtanordnung
mit einem Sicherheitsgurt und einem Kraftbegrenzer.
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Es
ist bereits früher
vorgeschlagen worden, Kraftbegrenzer und insbesondere energieabsorbierende
Kraftbegrenzer im Zusammenhang mit Sicherheitsvorrichtungen zu verwenden,
die in Kraftfahrzeugen vorgesehen sind, wie beispielsweise Sicherheitsgurte.
Die Funktion eines Kraftbegrenzers besteht darin, nachzugeben, während Energie
absorbiert wird, wenn der Kraftbegrenzer einer Kraft ausgesetzt
wird, die eine vorbestimmte Schwelle überschreitet. Während es
stets zweckmäßig ist,
daß sichergestellt
wird, daß ein
Insasse eines Fahrzeugs nicht wesentlich in Bezug auf das Fahrzeug
während einer
Unfallsituation beschleunigt oder verzögert werden sollte, ist es
bekannt, daß es
nicht zweckmäßig ist, übermäßige Kräfte auf
den Körper
eines Insassen über
einen Sicherheitsgurt aufzubringen, um dieses Ziel zu erreichen,
da die Aufbringung von großen
Kräften
eine Verletzung des Insassen des Fahrzeugs nach sich ziehen kann.
Daher besteht die Wirkung eines Kraftbegrenzers darin, daß dann,
wenn eine sehr große
Beschleunigung durch einen Sicherheitsgurt auf einen Insassen eines
Fahrzeugs aufgebracht werden soll, der Sicherheitsgurt geringfügig nachgibt,
während
der Kraftbegrenzer Energie absorbiert, so daß auf diese Weise die Gefahr
von auftretenden Verletzungen minimiert wird.
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Es
sind bereits unterschiedliche Typen von kraftbegrenzenden Energieabsorbern
vorgeschlagen worden, einschließlich
solche Energieabsorber, die auf der Verformung eines metallischen
Elements beruhen. Solche Anordnungen sind relativ einfach und haben
eine sehr gut vorhersagbare Betriebscharakteristik, weisen allerdings
den Nachteil auf, daß es nicht einfach
ist, die Höhe
der absorbierten Energie zu verändern,
beispielsweise in Reaktion auf das Gewicht des Insassen des Sitzes
oder die Position des Insassen des Sitzes, unmittelbar vor Eintreten
des Unfalls.
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Die
Energie, die durch einen Kraftbegrenzer absorbiert wird, so wie
er im Zusammenhang mit einem Sicherheitsgurt in einem Kraftfahrzeug
verwendet wird, ist ziemlich groß, und aus diesem Grunde sind
zahlreiche Systeme relativ komplex.
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Aus
der GB-A-2319502 ist eine Sicherheitsgurtanordnung bekannt, bei
der ein Sicherheitsgurt und ein energieabsorbierender Kraftbegrenzer
vorhanden sind, der zwei Komponenten aufweist, bei denen einander
gegenüberliegende
Reibflächen
vorhanden sind. Der Sicherheitsgurt befindet sich zwischen den miteinander
zusammenwirkenden Reibflächen,
so daß eine
relative Bewegung der ersten Komponente in Richtung auf die zweite
Komponente einen kraftbegrenzenden Effekt zur Folge hat, der auf den
Sicherheitsgurt angewendet wird.
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Die
vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine verbesserte Sicherheitsgurtanordnung
bereitzustellen, bei der ein Energieabsorber eingesetzt wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Sicherheitsgurtanordnung bereitgestellt, mit
einem Sicherheitsgurt und einem energieabsorbierenden Kraftbegrenzer,
wobei der Kraftbegrenzer eine erste Komponente und eine zweite Komponente
aufweist, wobei die erste Komponente mit zumindest einer Reibfläche versehen
ist und die zweite Komponente mit zumindest einer zusammenwirkenden
Oberfläche
versehen ist, wobei die Reibfläche
und die zusammenwirkende Oberfläche
unmittelbar benachbart zueinander liegen, um eine vorbestimmte relative
Bewegung der ersten Komponente relativ zu der zweiten Komponente
zu ermöglichen,
wobei der Kraftbegrenzer mit einem Kraftaufbringungsmechanismus
versehen ist, um eine Kraft aufzubringen, die die genannten Oberflächen gegeneinander
drückt, dadurch
gekennzeichnet, daß der
Kraftaufbringungsmechanismus zumindest ein Element aus einem elektroverformbaren
Material aufweist, und Mittel, um ein Potential an das genannte
zumindest eine Element anzulegen.
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Ein
elektroverformbares Material ist ein Material, welches sich verformt,
wenn ein elektrisches Potential daran angelegt wird. Ein Element
aus einem solchen Material kann sich in einer bestimmten Richtung
ausdehnen, wenn das Potential angelegt wird. Beispiele für solche
Materialien sind piezoelektrische Materialien und elektrostriktive
Materialien. Bevorzugt ist das oder jedes Element ein piezoelektrisches
Element.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, daß der
Kraftaufbringungsmechanismus einen Stapel aus einer Anzahl der genannten
Elemente umfaßt.
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In
zweckmäßiger Weise
ist eine Steueranordnung vorgesehen, um das Potential zu steuern, das
an das genannte Element oder die Elemente angelegt wird, ansprechend
auf zumindest ein Eingangssignal.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, daß der
Kraftaufbringungsmechanismus zumindest ein Sensorelement umfaßt, bei
dem es sich bevorzugt um ein piezoelektrisches Element handelt,
um ein Potential ansprechend auf eine Kraft, die durch den genannten Kraftaufbringungsmechanismus
aufgebracht wird, bereitzustellen, wobei das genannte Potential
als ein Eingangssignal für
die Steueranordnung verwendet wird.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, daß die
Steueranordnung einen Rechner enthält, um einen gewünschten
Wert der Gurtkraft zu berechnen, und eine Vorrichtung zum Messen
der tatsächlichen
Gurtkraft in dem Sicherheitsgurt, und einen Komparator aufweist, um
die gewünschte
und die tatsächliche
Gurtkraft miteinander zu vergleichen, um ein Steuersignal zu erzeugen.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, daß ein
Kraftsensor in einer Gurtverankerung vorgesehen ist, um die tatsächliche
Gurtkraft zu messen.
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Zweckmäßigerweise
ist vorgesehen, daß der Rechner
mit einem oder mehreren Eingangssignalen von einem oder mehreren
Sensoren versorgt wird, die angepaßt sind, um das Gewicht eines
Insassen eines Sitzes, die Position eines Insassen eines Sitzes,
die Heftigkeit eines Unfalls oder die Interaktion eines Airbags
zu erfassen.
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In
einer Ausführungsform
ist vorgesehen, daß die
vorbestimmte Bewegung der ersten Komponente relativ zu der zweiten
Komponente einen oder zwei Freiheitsgrade aufweist.
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In
einer Ausführungsform,
die vorliegend beschrieben werden wird, ist die Bewegung zwischen der
ersten Komponente und der zweiten Komponente eine Winkelbewegung.
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In
einer alternativen Ausführungsform
ist die Bewegung zwischen der ersten Komponente und der zweiten
Komponente im wesentlichen linear.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist vorgesehen, daß die
erste Komponente eine Anzahl von Reibflächen aufweist, und die zweite
Komponente eine Anzahl von zusammenwirkenden Oberflächen aufweist.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, daß die
genannten Oberflächen
auf Lamellen vorgesehen sind, die miteinander abwechseln, wobei
die Lamellen so gehalten sind, daß sie durch die Wirkung des
genannten Kraftaufbringungsmechanismus in festes Zusammenwirken
gebracht werden, wobei abwechselnde Lamellen fest bezüglich der
ersten Komponente bzw. bezüglich
der zweiten Komponente sind.
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Zweckmäßigerweise
ist vorgesehen, daß ein erster
Satz von Lamellen so gehalten ist, daß sie sich mit der Spule einer
Rückzugseinrichtung
für den
Sicherheitsgurt drehen, und die verbleibenden Lamellen fest in Bezug
auf das Gehäuse
der Rückzugseinrichtung
sind.
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Bevorzugt
ist vorgesehen, daß die
erste Komponente die Spule einer Rückzugseinrichtung für den Sicherheitsgurt
ist, und daß die
zweite Komponente das Gehäuse
der Rückzugseinrichtung
für den
Sicherheitsgurt ist.
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In
einer alternativen Ausführungsform
ist vorgesehen, daß die
erste Komponente zumindest einen Längenabschnitt eines Bandes
aufweist, bei dem es sich um einen Teil des Sicherheitsgurts selbst handeln
kann, und daß die
zweite Komponente ein Element aufweist, welches das Band gegen ein
feststehendes Teil gefangen hält,
wobei der Kraftaufbringungsmechanismus eine Kraft auf das genannte
Element aufbringt, die dazu neigt, das Band gegen das genannte feststehende
Teil zu drücken.
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Zweckmäßigerweise
ist vorgesehen, daß die erste
Komponente angepaßt
ist, um mit einem Ende des Sicherheitsgurts verbunden zu werden,
und daß die
zweite Komponente angepaßt
ist, um mit einem Verankerungspunkt innerhalb eines Kraftfahrzeugs verbunden
zu werden.
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Damit
die vorliegende Erfindung besser verständlich wird, und damit weitere
Merkmale davon deutlich werden, wird die Erfindung nachfolgend im Wege
eines Beispiels beschrieben, wobei auf die beigefügten Zeichnungen
Bezug genommen wird, in denen
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1 eine
auseinandergezogene Ansicht eines Teils einer Rückzugseinrichtung für einen
Sicherheitsgurt zeigt, in der ein Kraftbegrenzer gemäß der vorliegenden
Erfindung eingebaut ist,
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2 eine
Querschnittsansicht der Rückzugseinrichtung
nach 1 zeigt,
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3 eine
schematische Querschnittsansicht einer Verankerung eines Sicherheitsgurts
zeigt, bei der ein Kraftbegrenzer gemäß der vorliegenden Erfindung
vorhanden ist,
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4 eine
Ansicht eines vollständigen
Sicherheitsgurtssystems zeigt, bei der Kraftbegrenzer gemäß der vorliegenden
Erfindung eingesetzt sind, und
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5 ein
erläuterndes
Blockdiagramm einer Steueranordnung zeigt.
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In
Ausführungen
der Erfindung wird Reibung verwendet, um Energie in einem Kraftbegrenzer
zu absorbieren. Man hat bis heute angenommen, daß es unzweckmäßig sei,
Reibungskräfte
dafür einzusetzen,
um Energie in einem Kraftbegrenzer zu absorbieren, da es schwierig
ist, den auf der Widerstandskraft beruhenden oder Energie absorbierenden
Effekt, der durch Reibung hervorgerufen wird, vorherzusagen, speziell
in Verbindung mit einem Gegenstand einer Vorrichtung, die während einer
langen Zeitperiode unbenutzt bleibt, während sie Veränderungen
der Umgebungsbedingungen wie etwa Temperatur, Druck und Feuchtigkeitsveränderungen ausgesetzt
ist. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß typischerweise ein Kraftbegrenzer
nicht arbeitet, außer
wenn das Fahrzeug, in das der Kraftbegrenzer eingebaut ist, in einen
größeren Unfall
verwickelt wird. Bei vielen früher
vorgeschlagenen Kraftbegrenzern ist es so, daß dann, wenn der Kraftbegrenzer
betätigt
worden ist, die Notwendigkeit besteht, daß der Kraftbegrenzer ausgetauscht
werden muß.
Daher verbleibt der Kraftbegrenzer eingebaut in einem Motorfahrzeug
und bleibt häufig
während mehrerer
Jahre unbenutzt, muß allerdings
in der Lage sein, in der gewünschten
Art und Weise genau im richtigen Moment zu arbeiten, sobald ein
Unfall auftritt, wobei genau die gewünschte kraftbegrenzende Wirkung
erzielt werden sollte.
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Nunmehr
sei auf 1 und 2 der beigefügten Zeichnungen
Bezug genommen, und es wird ein Kraftbegrenzer gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben, der in eine Sicherheitsanordnung eingebaut
ist.
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Eine
Rückzugseinrichtung
für den
Sicherheitsgurt umfaßt
einen tragenden Rahmen 1, der eine Rückplatte 2 und zwei
parallele vorstehende seitliche Arme 3, 4 aufweist,
die eine Spule 5 tragen, auf die ein Teil eines Sicherheitsgurts
aufgewickelt werden kann. Die Spule 5 ist so gehalten,
daß sie sich
um ihre Achse drehen kann. Die Spule 5 ist an einem Ende
mit einem in axialer Richtung vorstehenden Zapfen 6 mit
einem nicht kreisförmigen
Querschnitt versehen, der über
einen seitlichen Arm 4 des Rahmens 2 hinaus vorsteht.
Der seitliche Arm 4 des Rahmens 2 trägt auf seiner äußeren Oberfläche ein im
wesentlichen zylindrisches Gehäuse 7,
wobei das zylindrische Gehäuse
mit vier um gleiche Winkel beabstandeten Schlitzen 8 versehen
ist, die sich über die
Länge des
Gehäuses
erstrecken. Das Gehäuse 7 umgibt
den vorstehenden Zapfen 6.
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Innerhalb
des Gehäuses 7 sind
eine Anzahl von Lamellen aufgenommen, in Form einer Anzahl von nicht
drehbaren Scheiben 9, und eine Anzahl von drehbaren Scheiben 10,
wobei die nicht drehbaren Scheiben 9 und die drehbaren
Scheiben 10 abwechselnd miteinander angeordnet sind. Jede
nicht drehbare Scheibe 9 weist eine relativ große zentrale Öffnung 11 auf,
und einen äußeren Umfang,
der mit vier radial nach außen
gerichteten Ansätzen 12 versehen ist,
die unter gleichen Winkeln beabstandet angeordnet sind, wobei die
Ansätze
so positioniert und dimensioniert sind, daß sie innerhalb der Schlitze 8 aufgenommen
sind, die in dem Gehäuse 7 vorgesehen
sind. Jede nicht drehbare Scheibe 9 kann in das Gehäuse 7 geschoben
werden. Wenn jede nicht drehbare Scheibe 9 an Ort und Stelle
in das Gehäuse 7 eingesetzt
ist, sind die Ansätze 12 mit
den Schlitzen 8 ausgerichtet.
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Jede
drehbare Scheibe 10 ist von kreisförmiger Gestalt, wobei der Durchmesser
einer jeden Scheibe 10 geringer ist als der innere Durchmesser des
Gehäuses 7,
so daß jede
drehbare Scheibe 10 sich drehen kann, ohne mit dem Gehäuse 7 in
Berührung
zu kommen. Jede drehbare Scheibe 10 ist mit einer zentralen Öffnung 13 versehen,
die die gleiche Konfiguration aufweist wie die des nicht kreisförmigen Querschnitts
des Zapfens 6. Auf diese Weise ist die Öffnung 13 der drehbaren
Scheibe 10, wenn sie in das Gehäuse 7 eingesetzt ist,
ausgerichtet mit und steht im Eingriff mit dem Zapfen 6,
so daß die
drehbare Scheibe 13 sich gemeinsam mit dem Zapfen 6 dreht.
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Jede
beliebige Anzahl von nicht drehbaren Scheiben 9 und drehbaren
Scheiben 10 kann vorgesehen sein, um eine Anordnung von
Scheiben zu bilden. Diese Scheiben können jeweils eine Oberfläche mit
hoher Reibung aufweisen. Es wird bevorzugt, daß eine feststehende Scheibe 10 an
jedem Ende der Anordnung von festen und drehbaren Scheiben vorgesehen
ist.
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Die
Spule 5 und die drehbaren Scheiben 9 bilden eine
erste Komponente, die sich in Winkelrichtung bewegen kann, oder
mit anderen Worten drehbar ist, mit zwei Freiheitsgraden an Bewegung
relativ zu einer zweiten Komponente, die durch das Gehäuse 7 auf
dem Tragrahmen 1 der Rückzugseinrichtung und
durch die nicht drehbaren Scheiben 10 gebildet wird. Die
Scheiben 9 sind fest in Bezug auf die erste Komponente,
da sie sich drehen, wenn sich die Spule 5 dreht, und die
Scheiben 10 sind fest in Bezug auf die zweite Komponente,
da sie sich nicht drehen, auch wenn sich die Spule 5 dreht.
Benachbart zu der endständigen
feststehenden Scheibe 10 befindet sich ein Stapel 14 von
Elementen, die aus einem elektroverformbaren Material in Form von
piezoelektrischen Platten gebildet sind. Aus Gründen der Einfachheit der vorliegenden
Ausführungsform
sind nur sechs piezoelektrische Platten dargestellt, die relativ zueinander
benachbart angeordnet sind. In einer praktisch sinnvollen Ausführungsform
können
wesentlich mehr piezoelektrische Platten verwendet werden, beispielsweise
100 Platten oder mehr. Das Ende des Stapels 14 von piezoelektrischen
Platten, das sich entfernt von der Anordnung von nicht drehbaren
und drehbaren Scheiben 9 und 10 befindet, ist mit
einer Deckplatte 15 versehen, wobei die Deckplatte 15 mit
Hilfe von Bolzen 16 mit dem seitlichen Arm 4 des
Tragrahmens 1 der Rückzugseinrichtung verbunden
ist.
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Elektrische
Kontakte 17 sind vorgesehen, die dazu verwendet werden
können,
um ein Potential quer über
eine Anzahl von piezoelektrischen Platten anzulegen, die den Stapel 14 bilden,
und auch um ein Ausgangssignal zu erhalten, welches durch eine der piezoelektrischen
Platten erzeugt wird.
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Es
sei darauf verwiesen, daß in
einem Normalzustand der Rückzugseinrichtung,
wie sie dargestellt ist, die Spule 5 des Rückzugsmechanismus
in der Lage ist, sich ungehindert zu drehen, da kein reibungserzeugender
Kontakt zwischen den benachbarten nicht drehbaren und drehbaren
Scheiben 9 und 10 vorhanden ist, da die nicht
drehbaren und drehbaren Scheiben frei sind, sich in axialer Richtung zu
bewegen, und sich in natürlicher
Weise ausreichend voneinander trennen, um eine ungehinderte Drehung
der Spule 5 zu ermöglichen.
Wenn sich die Spule dreht, drehen sich die drehbaren Scheiben 10, aber
die nicht drehbaren Scheiben 9 drehen sich nicht.
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Wenn
allerdings ein Potential in geeigneter Weise an den Anschluß 17 angelegt
wird, wird die Länge
des Stapels von piezoelektrischen Platten 14, der im Ausgangszustand
eine Länge „1" aufweist, um eine
Entfernung Δ1
zunehmen, da sich die Platten als Folge des an diese angelegten
Potentials verformen. Auf diese Weise wird die gesamte Länge des
Stapels vergrößert, und
eine axiale Kraft wird auf die nicht drehbare Scheibe 9 am
Ende der Plattenanordnung aufgebracht, die diese Scheibe in Richtung
auf die benachbarte drehbare Scheibe 10 drückt. Die
Wirkung ist so, daß sämtliche
nicht drehbaren Scheiben und drehbaren Scheiben 9 und 10 in
festen Kontakt miteinander kommen, wodurch eine Reibungswirkung
hervorgerufen wird. Diese Reibungswirkung zeigt sich als eine kraftbegrenzende
und energieabsorbierende Wirkung, die sich auf den Sicherheitsgurt
auf der Spule 5 auswirkt. Die Größe der Wirkung hängt von
der Kraft ab, die durch den piezoelektrischen Stapel aufgebracht
wird.
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Ein
Ausgangspotential kann von der genannten einen piezoelektrischen
Platte in dem Stapel erhalten werden, wobei dieses Ausgangspotential
eine Anzeige für
die Änderung
der Kraft darstellt, die mit der Zeit innerhalb des Stapels auftritt,
da ein piezoelektrisches Material ein Potential erzeugt, als Folge einer
Kraft, die auf das Material aufgebracht wird. Dieses Ausgangssignal
kann integriert werden, um ein resultierendes Kraftsignal zu erzeugen,
und als Folge davon besteht die Möglichkeit, ausgehend von dem
Ausgangspotential die tatsächliche
Kraft zu bestimmen, die durch den Stapel von piezoelektrischen Platten
auf die nicht drehenden und drehenden Scheiben 9 und 10 aufgebracht
wird. Als Folge davon kann eine Steueranordnung das Potential steuern, das
an den Stapel 14 von piezoelektrischen Platten angelegt
ist, um zu gewährleisten,
daß der
Stapel von Platten eine geeignete Kraft auf die nicht drehenden
und drehenden Scheiben 9 und 10 aufbringt, so daß die gewünschte kraftbegrenzende
oder energieabsorbierende Wirkung erzielt wird. Im Falle einer Spule
einer Rückzugseinrichtung
kann wie beschrieben die Steueranordnung 18 die Widerstandskraft
in Abhängigkeit
von dem Gewicht des Insassen des Sitzes und/oder der Position in
dem Sitz unmittelbar vor dem Eintritt eines Unfalls einstellen,
und/oder in Abhängigkeit
von der Position des Insassen des Sitzes relativ zu dem Sitz und/oder
der Heftigkeit des Unfalls und/oder der Interaktion oder der Wirkung
eines etwa vorhandenen Airbags, der vorgesehen ist, um den Insassen
des Sitzes zu schützen.
Die Interaktion oder die Wirkung eines Airbags kann beispielsweise
dadurch bestimmt werden, daß die
Geschwindigkeit des Herausziehens des Sicherheitsgurts gemessen wird.
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3 erläutert eine
erheblich unterschiedliche Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in Form einer Endverankerung 20 für einen
Teil eines Sicherheitsgurts. Die Endverankerung 20 weist
ein Gehäuse 21 auf,
das mit einer integralen Befestigungsplatte 22 versehen
ist, mit der das Gehäuse
an einem damit zusammenwirkenden Verankerungspunkt befestigt werden
kann, der innerhalb eines Kraftfahrzeugs vorgesehen ist.
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Ein
oberer Teil des Gehäuses
legt zwei feststehende Führungsplatten 23, 24 fest,
die relativ zueinander geneigt angeordnet sind, wobei zwischen den
Führungsplatten
ein im wesentlichen dreieckiges Reibungselement 25 angeordnet
ist. Das Reibungselement 25 weist zwei geneigte Flächen 26, 27 auf,
die benachbart und parallel zu, allerdings beabstandet von, den
inneren Flächen
der Führungsplatten 23, 24 angeordnet
sind. Ein piezoelektrischer Plattenstapel 28, äquivalent
zu dem Stapel 14, der vorstehend beschrieben worden ist,
ist zwischen dem Element 25 und einer quer verlaufenden
feststehenden Platte 29 innerhalb des Gehäuses 21 angeordnet.
Bänder
in Form von Längenabschnitten
aus bandförmigem
Material, wie etwa aus Metallband 30, 31, sind
vorgesehen, von denen jedes ein feststehendes Ende aufweist, welches
fest an einem unteren Teil des Gehäuses 21 befestigt
ist, wobei das Band 30 zwischen der Fläche 26 und der Führungsplatte 23 hindurchgeht, und
das Band 31 zwischen der Fläche 27 und der Führungsplatte 24 hindurchgeht,
und wobei die Bänder 30 und 31 an
einer Öse 32 befestigt
sind, die an dem Ende eines Sicherheitsgurts 33 vorgesehen
ist. Die Längenabschnitte
von Bandmaterial 30, 31 sind zwischen den Flächen 26, 27 des
Reibungselements 25 und den feststehenden Führungsplatten 23, 24 gefangen
angeordnet.
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Wenn
die Endbefestigung 20 betrieben werden soll, um eine kraftbegrenzende
Wirkung auszuüben,
wird ein Potential an die Platten innerhalb des Stapels 28 von
piezoelektrischen Platten angelegt, wodurch auf diese Weise die
Länge des
Stapels dazu veranlaßt
wird, sich zu vergrößern, so
daß derart
auf das dreieckige Reibungselement 25 gedrückt wird, daß dessen
Flächen 26 und 27 fest
mit den benachbarten Oberflächen
des Bands 30, 31 zusammenwirken, wobei das Band 30, 31 durch
die Führungsplatten 23 und 24 geführt und
in seiner Position gehalten wird. Die aufgebrachte Kraft neigt dazu,
das Band zusammenzudrücken.
Auf diese Weise wird die Reibungskraft, die auf das Band einwirkt,
wenn es aus dem Gehäuse
herausgezogen wird, vergrößert. Die Anordnung
ist so, daß das
Band 30, 31 aus dem Gehäuse 20 in einer linearen
Bewegung mit einem kraftbegrenzenden und energieabsorbierenden Effekt
herausgezogen werden kann, so daß auf diese Weise die Öse 32,
die an dem Ende des Sicherheitsgurts 21 vorgesehen ist,
die Möglichkeit
hat, sich in einer gewünschten
und vorbestimmten Weise zu bewegen. Wiederum kann in der weiter
oben beschriebenen Weise die Größe der Kraft,
die durch den Stapel von piezoelektrischen Platten 28 aufgebracht
wird, gemessen werden, indem ein Ausgangssignal von einer piezoelektrischen
Platte innerhalb des Stapels abgenommen wird, und sie kann dadurch
gesteuert werden, daß das
Potential, das an den Stapel angelegt wird, eingestellt wird. Auf
diese Weise kann die energieabsorbierende Wirkung gesteuert werden.
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Ein
zerbrechbares Element kann die Öse 32 mit
dem Gehäuse 21 verbinden,
so daß bei
normalem Gebrauch des Sicherheitsgurts 33 keine Kraft auf das
Band 30, 31 aufgebracht wird, die dazu neigt, das
Band aus dem Gehäuse 21 herauszuziehen. Wenn
allerdings eine erhebliche Kraft auf den Sicherheitsgurt 33 aufgebracht
wird, bricht das zerbrechbare Element, und das Band 30, 31 wird
aus dem Gehäuse 21 mit
einer energieabsorbierenden Wirkung herausgezogen, wie vorstehend
beschrieben ist.
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4 erläutert eine
komplette Sicherheitsgurtanordnung 40, bei der eine Rückzugseinrichtung 41 der
Bauart vorhanden ist, wie sie unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben
ist, wobei die Rückzugseinrichtung
mit einem Sicherheitsgurt 42 versehen ist, der durch eine
Säulenumlenkung 43 hindurchgeht,
und der eine Lasche 44 trägt, die mit einem feststehenden
Gurtschloß 45 zusammenwirken
kann. Das freie Ende des Sicherheitsgurts 42 ist mit einer
Verankerung 46 des Typs verbunden, wie er in 3 beschrieben
ist.
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Nunmehr
wird auf 5 der beigefügten Zeichnungen Bezug genommen,
und es wird eine Steueranordnung beschrieben.
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5 erläutert in
schematischer Weise einen Stapel 5 von piezoelektrischen
Platten, die dem Stapel 14 nach der ersten beschriebenen
Ausführungsform
entsprechen können,
oder auch dem Stapel 28 der zweiten beschriebenen Ausführungsform.
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Der
Stapel 50 ist so gestellt, daß er eine bestimmte Gurtkraft 51 ausübt.
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Ein
Komparator 52 ist vorgesehen, wobei der Komparator 52 angepaßt ist,
um ein Signal 53, welches die reale Gurtkraft repräsentiert,
mit einem Signal von einem Rechner 54 zu vergleichen, der
die gewünschte
Gurtkraft berechnet. Der Komparator dient dazu, die reale Gurtkraft
mit der berechneten Gurtkraft zu vergleichen, und die Kraft, die
durch den piezoelektrischen Stapel ausgeübt wird, zu vergrößern oder
zu verkleinern, 55.
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Der
Wert, der die reale Gurtkraft repräsentiert, kann entweder dadurch
bestimmt werden, daß eine
Vorrichtung wie etwa ein Rechner 56 verwendet wird, der
die reale Gurtkraft aus der gemessenen Kraft berechnet, die durch
den Stapel an piezoelektrischen Platten ausgeübt wird, obwohl alternativ
ein zweiter Typ von Vorrichtung 57 vorgesehen sein kann,
in Form eines Sensors, der innerhalb einer Sicherheitsgurtverankerung
eingebaut ist und dazu bestimmt ist, die Kraft zu messen, die auf
den Sensor durch den Sicherheitsgurt ausgeübt wird. Dieser Kraftsensor
kann an der abschließenden
Endverankerung des Sicherheitsgurts, an der Verankerung des Gurtschlosses
oder an der Verankerung der Rückzugseinrichtung
vorgesehen sein. Alternativ könnte ein
Sensor verwendet werden, der auf das Drehmoment der Spule der Rückzugseinrichtung
anspricht.
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Der
Rechner 54 ist einem oder mehreren Sensoren zugeordnet,
die dazu bestimmt sind, um unterschiedliche Parameter zu erfassen
und um Signale für
den Rechner bereitzustellen.
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Ein
erster Sensor 58 ist ein Sensor für das Gewicht eines Insassen,
der dazu bestimmt ist, das Gewicht des Insassen des jeweils relevanten
Sitzes zu erfassen. Dieser Sensor kann in einer beliebigen herkömmlichen
Bauart ausgeführt
sein.
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Der
zweite Sensor 29 ist ein Sensor für die Position eines Insassen
und ist dazu bestimmt, die Position des Insassen innerhalb des Sitzes
zu erfassen. Wiederum kann dieser Sensor in einer beliebigen herkömmlichen
Bauart ausgeführt
sein.
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Der
dritte Sensor ist ein Detektor für
die Heftigkeit eines Unfalls bzw. Aufpralls, der wiederum in einer
beliebigen herkömmlichen
Bauweise ausgeführt
sein kann.
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Der
vierte Sensor dient zum Erfassen und Bestimmen der Wechselwirkung
eines etwa vorhandenen Airbags, der vorgesehen ist, um den Insassen des
jeweils relevanten Sitzes zu schützen.
Die Wechselwirkung des Airbags ist in anderen Worten die Wirkung,
die der Airbag auf den Insassen des Sitzes hat. Diese kann dadurch
gemessen werden, daß die
Geschwindigkeit des Herausziehens des Sicherheitsgurts aus der Rückzugseinrichtung
erfaßt
wird, wobei diese allerdings alternativ anhand des zeitlichen Verhaltens
des Aufblasens des Airbags und der anfänglichen Position des Insassen
des Sitzes abgeschätzt werden
kann.
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Es
sei daher darauf verwiesen, daß es
viele Wege gibt, um den Wert zu bestimmen, der die reale Gurtkraft
repräsentiert,
und viele Wege, um den gewünschten
Wert der Gurtkraft zu berechnen, auf der Grundlage von Signalen
von Sensoren, die angepaßt sind,
um zahlreiche unterschiedliche Parameter zu erfassen.
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Da
der Stapel 50 von piezoelektrischen Platten 50 sehr
schnell auf Veränderungen
in der Eingangsspannung ansprechen kann, kann die Gurtkraft 51 in
einer vorbestimmten Weise während
der sehr kurzen Zeitspanne eingestellt werden, die ein typisches
Aufprall- oder Unfallverhalten darstellt.
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In
der vorliegenden Beschreibung hat „umfaßt" die Bedeutung von „enthält oder besteht aus", und „umfassend" hat die Bedeutung
von „enthaltend oder
bestehend aus".