WO2007057130A1 - Reversierbarer gurtstraffer - Google Patents

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WO2007057130A1
WO2007057130A1 PCT/EP2006/010833 EP2006010833W WO2007057130A1 WO 2007057130 A1 WO2007057130 A1 WO 2007057130A1 EP 2006010833 W EP2006010833 W EP 2006010833W WO 2007057130 A1 WO2007057130 A1 WO 2007057130A1
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WO
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belt
spring
spring accumulator
seat belt
seat
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/010833
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English (en)
French (fr)
Inventor
Karl-Heinz Baumann
Thomas Blaas
Michael Fehring
Rainer Justen
Markus Scholz
Original Assignee
Daimler Ag
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Publication date
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Priority to JP2008540494A priority patent/JP2009515760A/ja
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    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/46—Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up
    • B60R22/4619—Transmission of tensioning power by cable, e.g. using a clutch on reel side
    • B60R22/4623—Transmission of tensioning power by cable, e.g. using a clutch on reel side the cable being pulled by mechanical means, e.g. pre-stressed springs, bumper displacement during crash
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    • B60R2022/469—Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up reusable
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    • B60R22/195—Anchoring devices with means to tension the belt in an emergency, e.g. means of the through-anchor or splitted reel type
    • B60R22/1958—Anchoring devices with means to tension the belt in an emergency, e.g. means of the through-anchor or splitted reel type characterised by spring actuators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60R22/46—Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up
    • B60R22/4671—Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up characterised by spring actuators

Definitions

  • the invention relates to a belt tensioner for a seat belt restraint system in a vehicle, according to the preamble of claim 1, a seat belt restraint system according to claim 10 and a method for charging a spring accumulator of a belt tensioner according to the preamble of claim 12.
  • a belt tensioner which pulls the belt slack from the seat belt in a collision of the vehicle to shorten this and / or an occupant to the back of the vehicle seat in a position with reduced risk of injury.
  • a belt tensioner is known for example from the generic DE 41 06 393 Al, which has a drive for moving a part of the safety belt system. This part may be, for example, the seat belt itself or a buckle.
  • the drive is formed by at least one Biegeschraubefeder having a directly acting on the sliding part legs.
  • the bending coil spring is held in the tensioned state (spring accumulator) by means of a holding mechanism.
  • the pressure wave leads to the destruction of a holding member of the holding mechanism, so that the spring leg can shift, whereby the seat belt is deflected transversely to its normal path from the belt retractor and forms a loop.
  • the drive so the bending coil spring is not used up after use, so it can be re-tensioned / charged, but this can not be done by the occupants due to the destruction of the support member and makes a workshop visit required.
  • reversible belt tensioners are known, which can be triggered several times, even in quick succession. These reversible belt tensioners have, for example, as reversing an electric motor which acts permanently or via a clutch on the belt reel. Another reversible belt tensioner is driven by compressed air from a pressure accumulator, wherein the pressure accumulator is refillable while driving. Also known is a reversible belt tensioner, which is driven by a tensioned spring, wherein the spring during driving by means of an electric motor is tensioned again. Due to the great force of the spring must be used for reversing Electric motor have a correspondingly high performance and is therefore expensive and also has a large footprint.
  • Such reversible belt tensioners allow a tightening of the seat belt with predetermined strength, specifiable speed and predetermined time.
  • the multiple releasability of the reversible belt tensioner enables it to be triggered in a preventative manner.
  • a preventative triggering means that the belt tensioner is triggered in safety-critical driving situations, which are determined, for example, by driving dynamics sensors or vehicle surroundings sensors, or which are closed by the evaluation of the brake pedal actuation, the steering angle or a driver observation, and / or an impending impact.
  • a reversible belt tensioner can also be used for haptic warning of the driver in safety-critical situations.
  • a prophylactic release of the belt tensioner which may take place prior to detection of a collision, or in a release of the belt tensioner for warning purposes, it is desirable that the belt is released after tightening, after the end of the dangerous situation and in the ensured normal driving operation and relaxed again and comfortable against the occupant.
  • a secured normal driving operation exists if the evaluation of the situation by a control unit or a hazard computer does not result in a safety-critical situation or if the condition necessary for the deployment of the belt tensioner is no longer met.
  • Such a condition may be the presence or absence of a particular signal on a data bus or a data line.
  • a belt tensioner with the features of claim 1 is proposed.
  • This is characterized by a spring-loaded supercharger for repeatedly charging the spring accumulator after discharge thereof, which transfers a seat belt-tightening action applied by the occupant to the seat belt for unwinding the seat belt wound on a belt retractor for charging the same.
  • a manual reversing of the belt tensioner is thus carried out with or one of the next seatbelt operations, in particular immediately unbuckle by preferably one-time and belt buckle by means of a belt retractor in its rest position / non-use position and re-buckle.
  • a significant advantage of the belt tensioner according to the invention over known reversible belt tensioners is that it has a significantly lower cost structure and can be designed to save space.
  • a decoupling device is provided between the spring-loaded supercharger and the spring accumulator, which decouples these from the spring-loaded supercharger when the spring accumulator is charged. This ensures that the occupant with charged spring, so functional Seat belt pretensioner, no increased pull-out force to pull / unroll the seat belt from the belt retractor when wearing the seat belt during a seat belt must apply.
  • the spring-loaded charging device comprises a transmission gear which predetermines the tractive force to be applied by the occupant to the safety belt and / or the belt withdrawal path during the seat belt attachment process for charging the spring accumulator.
  • a required for tensioning the spring accumulator, applied by the occupant tensile force can be set or specified, for example, represents a compromise of increased pull-out force when reversing and tensioning / recharging the spring accumulator after discharge with as few extraction processes.
  • the spring-loaded supercharging device is designed so that the spring accumulator with only a single pull-out / Anschnallvorgang in which the arranged in rest / non-use position seat belt is pulled out so far that create him an on-vehicle seat occupant and a on Seat belt located in a seat belt on the vehicle seat or on the vehicle support structure attached buckle, can be properly recharged for repeated use.
  • this is designed so that a plurality of pull-out operations or a plurality of partial pull-out operations are required for charging the spring accumulator.
  • the decoupling device is designed so that after release of the belt tensioner of the spring is decoupled from the seat belt so that the seat belt system is powerless or almost powerless until the seat belt is completely rolled up again by means of the belt tensioner.
  • an embodiment of the belt tensioner which is characterized in that the spring memory can be triggered by means of a danger early detection system.
  • a suitable danger early detection system is disclosed, for example, in DE 101 21 386 C1, the content of which relating to the structure and function of the danger early detection system is the subject of this description. From this, in particular a method for driving a reversible occupant protection means in a motor vehicle with a driving condition sensor, which detects driving condition data, and with a reversible occupant protection means, which can be triggered before the collision time and thereby brought into operative position, out.
  • Such a system is also called PRESAFE system (trademarked designation).
  • the driving state data are monitored with regard to a state "emergency braking", and when the state "emergency braking" is determined, the occupant protection device is activated.
  • the driving state data are monitored with regard to a state "emergency braking", and when the state "emergency braking" is determined, the occupant protection
  • Data processing device is additionally determined a state "oversteer” and a state "understeer”. If the data processing device detects the state “emergency braking” and / or the state “oversteer” and / or the state “understeer”, the reversible occupant protection system is actuated. After elimination of the critical driving condition, the controlled occupant protection system is deactivated.
  • the danger early detection system used in connection with the belt tensioner according to the invention preferably evaluates the data of an object recognition, in particular by means of an environment sensor system, a driving state detection or driver observation. Thus, a release of the belt tensioner before and / or in the event of an imminent impact or at the moment of impact is possible.
  • an electric motor for generating an additional force to support the manually carried out by the occupant charging of the spring accumulator by this moves the seat belt during a seatbelt from its rest position is provided.
  • the manually applied belt pull-out force can be kept low when buckling for the purpose of charging the spring accumulator, whereby the ease of use is increased.
  • This combination of manual belt pullout power assisted by motor power has over known reversible belt tensioners, where the tightening is done exclusively by means of a powerful electric motor, the advantage that only low electrical power from the electrical system of the vehicle must be provided.
  • the electric motor used for this purpose is also significantly smaller and less expensive than the electric motors used in electric motor tightening reversible belt tensioners.
  • the part which is displaced for the purpose of belt tightening is the safety belt. This is acted upon by means of the belt tensioner with a tensile force, for example by a loop formation.
  • a second Variant is the part of the seat belt restraint system to be relocated for the purposes of tightening the buckle, which is fastened either to the vehicle seat or to the vehicle support structure.
  • a belt tongue arranged thereon is inserted in the belt lock and fastened by means of suitable retaining means.
  • the tensile force is transmitted to the seat belt on the held it tongue.
  • the displaceable part is a body or seat side intended Gurtbandbefest Trent.
  • an embodiment of the belt tensioner is preferred, which is characterized in that the belt tensioner is designed as a modular unit and optionally coupled to the belt retractor.
  • the belt tensioner may for example be formed by a spring-receiving cartridge. This embodiment offers the possibility of adapting the belt tensioner to existing belt retractors without major modifications to existing seat belt restraint systems.
  • the belt tensioner and the belt retractor are formed as a modular unit.
  • the structure of such Gurtaufroll- and -straffech can be done for example on the basis of known belt retractors with comfort function, which have two switchable spring accumulator in the form of at least one return spring, by means of which different large withdrawal forces can be generated. This system is switched, for example, by a buckle switch to at worn belt to allow a more comfortable fit.
  • a belt tensioner with comfort function for safety belt - restraint systems in vehicles is known for example from DE 38 38 175 Cl.
  • This has a between a housing-fixed part and the belt receiving belt reel effective retracting spring, a rotatably mounted between Aufrollfeder and belt reel ratchet, to which one end of the retractor is drivingly connected, and a weaker than the retractor dimensioned comfort spring which between the ratchet wheel and the Belt reel is effective on.
  • the ratchet wheel cooperates with a pawl which locks or releases the rotational movement of the ratchet wheel in response to a control signal.
  • the retractor and the comfort spring are thus functionally in series between the housing of the retractor and the belt reel, as long as the seat belt is not applied.
  • the comfort spring is fully tensioned (pulled "block"), whereby the force generated by the retracting spring acts unabated on the belt reel.
  • the application of the seat belt can be determined for example by a buckle switch, which is actuated by the tongue.
  • the ratchet wheel is rotatably held, for example by means of an electromagnet, which controls the pawl in the toothing of the ratchet, so that only the weaker dimensioned comfort spring between the housing and the belt reel is effective and the belt tension is reduced accordingly to increase the fitting comfort.
  • a comparable system with an electromagnet as electrically activatable switching element for a switchable between two operating conditions comfort system is also known from US 4,564,153.
  • WO 03/051687 is another belt retractor with a comfort system consisting of two arranged in series and different spring characteristics having springs, which can be switched by means of an electrically controllable switching element in series, out.
  • the switching element is formed by an electric motor, which otherwise, that is, drives in an impending impact acting on the belt shaft tightening device.
  • the latching means may, for example, a pivotable latch, which by means of a controllable triggering device from a locking / detent position in which the spring accumulator is held in charged / tensioned state, and a release position in which the spring store release its stored spring force and on the part to be displaced of the seat belt restraint system can be displaced, in particular pivotable, is.
  • the latching means can be triggered by the danger early detection system.
  • the subject of the invention also relates to a safety belt restraint system for vehicles, in particular motor vehicles, which is provided with at least one belt tensioner having the features of one of claims 1 to 10.
  • a method with the features of claim 12 is also proposed. This provides that a manual reversing / charging of the spring accumulator with or after the release of the belt tensioner subsequent fitting process takes place by the Vehicle occupant initially unscrews and the seat belt webbing is retracted by rolling up by the Gurtrollers in its disuse division and that when rewinding the seat belt webbing from the belt retractor, a force-effective coupling between seat belt and spring is made or is such that when pulling the seat belt from the belt retractor on the seat belt webbing applied tensile force to charge the triggered in an impact or imminent impact and thereby discharged spring accumulator is used.
  • Embodiment illustrates.
  • the manually reversible belt tensioner has for the purpose of removing a loose in the seat belt in a crash or impending crash, for example in a driving critical situation, a spring accumulator.
  • a coil spring in a cassette can be coupled to the belt retractor.
  • the connection of the coil spring to the belt retractor which usually in turn has at least one belt return spring for automatically winding an unneeded excess webbing, is such that the coil spring can be tensioned at each AnschnallVorgang in which the seat belt is pulled out of the belt retractor, and thus automatically is brought into a ready, charged state.
  • the tensioned spring is locked by means of locking means and need only be re-tensioned when, for example, by a trigger signal, which leads to a lifting of Federverrastung, has been relaxed.
  • a transmission gear as described above, is provided, by selecting a corresponding gear ratio when charging the spring of the charging path, which must cover the part of the seat belt restraint system to be shifted to the desired tightening of the seat belt, or applied by the occupant Aufladekraft be given according constructive.
  • the advantage here is that even with a single buckling small occupant sufficient spring energy can be stored in the spring memory.
  • the tensioned spring is held in the tensioned state and can then be triggered, for example, by a PRE-SAFE signal. When relaxing the spring of the belt tensioner removes a belt slack from the seat belt system.
  • the spring After triggering the spring can be effectively decoupled from the seat belt, so that ultimately only the usually generated by a power spring for rolling up the webbing force acts on this, at least until the belt retractor has completely rolled up the seat belt again.
  • a manual reversal of the belt tensioner can now be done with the next seat belt or can also be done immediately by a single buckling and returning the seat belt in its rest position and again unbuckling.
  • the belt tensioner according to the invention over known pyrotechnic belt tensioners has the advantage that it is reversible in a simple manner by the occupant and has a lower cost compared to electromotive belt tensioners.

Abstract

Es wird ein Gurtstraffer für ein Sicherheitsgurt-Rückhaltesystem in einem Fahrzeug vorgeschlagen, welcher bei einem Aufprall oder drohendem Aufprall auslösbar und mittels dem ein einen Insassen zurückhaltender Sicherheitsgurt durch Verlagerung eines Teils des Sicherheitsgurt-Rückhaltesystems straffbar ist. Der Gurtstraffer weist einen Antrieb zur Verlagerung des Teils auf , welcher einen wiederholt aufladbaren Federspeicher umfasst. Der Gurtstraffer zeichnet sich durch eine Federspeicher-Aufladeeinrichtung zum wiederholten Aufladen des Federspeichers nach einer Entladung desselben aus, die eine bei einem Anschnallvorgang vom Insassen auf den Sicherheitsgurt aufgebrachte Zugkraft zum Abwickeln des mittels eines Gurtauf rollers aufgewickelten Sicherheitsgurtes auf den Federspeicher zum Aufladen desselben überträgt.

Description

Reversierbarer Gurtstraffer
Die Erfindung betrifft ein Gurtstraffer für ein Sicherheitsgurt-Rückhaltesystem in einem Fahrzeug, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Sicherheitsgurt- Rückhaltesystem gemäß Anspruch 10 sowie ein Verfahren zum Aufladen eines Federspeichers eines Gurtstraffers, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 12.
Bekannt sind Sicherheitsgurt-Rückhaltesysteme für Fahrzeuge, die einen Gurtaufroller zum automatischen Aufwickeln des losen Gurtbandes auf eine Gurtaufwickelrolle aufweisen. Durch das automatische Aufwickeln wird erreicht, dass der angelegte Sicherheitsgurt locker am Körper eines Insassens anliegt und bei Nichtgebrauch des Sicherheitsgurts auf der Gurtaufwickelrolle aufgerollt ist. Das Abwickeln des Sicherheitsgurts von der Gurtaufwickelrolle erfolgt gegen ein mittels einer Rückzugsfeder aufgebrachtes Drehmoment.
Zur Erhöhung der Schutzwirkung des Sicherheitsgurt - Rückhaltesystems ist es bekannt, dieses mit einem Gurtstraffer zu versehen, welcher bei einem Aufprall des Fahrzeugs die Gurtlose aus dem Sicherheitsgurt herauszieht, um diesen zu verkürzen und/oder einen Insassen zur Rücklehne des Fahrzeugsitzes hin in eine Position mit verringerter Verletzungsgefahr zu ziehen. Ein solcher Gurtstraffer ist beispielsweise aus der gattungsbildenden DE 41 06 393 Al bekannt, der einen Antrieb zum Verschieben eines Teils des Sicherheitsgurtsystems aufweist. Dieses Teil kann beispielsweise der Sicherheitsgurt selbst oder ein Gurtschloss sein. Der Antrieb ist von mindestens einer Biegeschraubefeder gebildet, welche einen direkt auf das verschiebende Teil einwirkenden Schenkel aufweist. Die Biegeschraubenfeder ist im gespannten Zustand (Federspeicher aufgeladen) mittels eines Haltemechanismus gehalten. Zur Auslösung, das heißt, zur Freisetzung der Federkraft zum Zwecke der Gurtstraffung wird Schießpulver gezündet, dessen Druckwelle zu einer Zerstörung eines Halteglieds des Haltemechanismus führt, so dass der Federschenkel sich verlagern kann, wodurch der Sicherheitsgurt quer zu seinem normalen Weg aus dem Gurtaufroller abgelenkt wird und eine Schlaufe bildet. Der Antrieb, also die Biegeschraubenfeder, ist nach Benutzung nicht verbraucht, kann also erneut gespannt/aufgeladen werden, was jedoch aufgrund der Zerstörung des Halteglieds nicht von den Insassen vorgenommen werden kann und einen Werkstattbesuch erforderlich macht.
Ferner sind reversible Gurtstraffer bekannt, die mehrmals, auch schnell hintereinander, ausgelöst werden können. Diese reversiblen Gurtstraffer weisen beispielsweise als Reversierantrieb einen Elektromotor auf, welcher dauerhaft oder über eine Kupplung auf die Gurtspule wirkt . Ein anderer reversibler Gurtstraffer wird mit Druckluft aus einem Druckspeicher angetrieben, wobei der Druckspeicher während des Fahrbetriebs wieder befüllbar ist. Bekannt ist weiterhin ein reversibler Gurtstraffer , der durch eine gespannte Feder angetrieben ist, wobei die Feder während des Fahrbetriebs mittels eines Elektromotors wieder spannbar ist. Aufgrund der großen Kraft der Feder muss der zur Reversierung eingesetzte Elektromotor eine entsprechend große Leistung aufweisen und ist daher teuer und weist zudem einen großen Platzbedarf auf. Solche reversiblen Gurtstraffer ermöglichen eine Straffung des Sicherheitsgurts mit vorgebbarer Stärke, vorgebbarer Geschwindigkeit und vorgebbarer Zeitdauer. Insbesondere wird durch die mehrfache Auslösbarkeit des reversiblen Gurtstraffers ein vorbeugendes Auslösen desselben ermöglicht. Ein vorbeugendes Auslösen bedeutet, dass der Gurtstraffer in sicherheitskritischen Fahrsituationen, welche beispielsweise von Fahrdynamiksensoren oder Fahrzeugumgebungssensoren ermittelt werden, oder auf welche durch die Auswertung der Bremspedalbetätigung, des Lenkwinkels oder einer Fahrerbeobachtung geschlossen wird, und/oder einem drohenden Aufprall ausgelöst wird. Über ein vorbeugendes Auslösen hinaus kann ein reversibler Gurtstraffer auch zur haptischen Warnung des Fahrers in sicherheitskritischen Situationen eingesetzt werden.
Bei einer vorbeugenden Auslösung des Gurtstraffers, welche vor dem Erfassen einer Kollision stattfinden kann, oder bei einer Auslösung des Gurtstraffers zu Warnzwecken, ist es wünschenswert, dass der Gurt nach der erfolgten Straffung, nach Beendigung der Gefahrensituation und bei sichergestelltem Normalfahrbetrieb freigegeben wird und wieder locker und komfortabel am Insassen anliegt. Ein sichergestellter Normalfahrbetrieb liegt vor, wenn die Bewertung der Situation durch ein Steuergerät oder einen Gefahrenrechner nicht ergibt, dass eine sicherheitskritische Situation vorliegt beziehungsweise wenn die für die Auslösung des Gurtstraffers notwendige Bedingung nicht mehr erfüllt ist. Eine solche Bedingung kann das Vorhandensein oder das Fehlen eines bestimmten Signals auf einem Datenbus oder einer Datenleitung sein. Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Gurtstraffer der eingangs genannten Art zu schaffen, der - vorzugsweise während des Fahrbetriebs - reversierbar ist und zudem einen kostengünstigen Aufbau aufweist. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Aufladung des Federspeichers des reversiblen Gurtstraffers anzugeben, das nach Auslösung des Gurtstraffers ohne weiteres vom Insassen, vorzugsweise ohne Werkzeuge, durchführbar ist.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Gurtstraffer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Dieser zeichnet sich durch eine Federspeicher-Aufladeeinrichtung zum wiederholten Aufladen des Federspeichers nach einer Entladung desselben, die eine bei einem Anschnallvorgang vom Insassen auf den Sicherheitsgurt aufgebrachte Zugkraft zum Abwickeln des mittels eines Gurtaufrollers aufgewickelten Sicherheitsgurtes auf den Federspeicher zum Aufladen desselben überträgt, aus. Eine manuelle Reversierung des Gurtstraffers erfolgt also mit dem oder einem der nächsten Anschnallvorgänge, insbesondere auch sofort durch vorzugsweise einmaliges abschnallen und Rückführung des Sicherheitsgurts mittels eines Gurtaufrollers in seine Ruhelage/Nichtgebrauchsstellung und erneutes anschnallen. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Gurtstraffers gegenüber bekannten reversiblen Gurtstraffer ist, dass er einen deutlich kostengünstigeren Aufbau aufweist und Platz sparend ausgeführt werden kann.
In bevorzugter Ausführungsform des Gurtstraffers ist vorgesehen, dass zwischen der Federspeicher- Aufladeeinrichtung und dem Federspeicher eine Entkopplungsvorrichtung vorgesehen ist, die bei aufgeladenem Federspeicher diesen von der Federspeicher-Aufladevorrichtung entkoppelt. Dies gewährleistet, dass der Insasse bei aufgeladenem Federspeicher, also funktionsbereitem Gurtstraffer, keine erhöhte Auszugskraft zum Ausziehen/Abrollen des Sicherheitsgurtes vom Gurtaufroller beim Anlegen des Sicherheitsgurtes während eines AnschnallVorgangs aufbringen muss.
Nach einer Weiterbildung des Gurtstraffers ist vorgesehen, dass die Federspeicher-Aufladeeinrichtung ein Übersetzungsgetriebe umfasst, das die vom Insassen auf den Sicherheitsgurt aufzubringende Zugkraft und/oder den Gurtauszugsweg beim AnschnallVorgang zum Aufladen des Federspeichers vorgibt. Durch Auswahl einer entsprechenden Übersetzung des Übersetzungsgetriebes kann eine zum Spannen des Federspeichers erforderliche, vom Insassen aufzubringende Zugkraft eingestellt beziehungsweise vorgegeben werden, die beispielsweise einen Kompromiss aus erhöhter Auszugskraft beim Reversieren und einem Spannen/Aufladen des Federspeichers nach einer Entladung mit möglichst wenigen Auszugsvorgängen darstellt.
Gemäß einer ersten Ausführungsform des Gurtstraffers ist die Federspeicher-Aufladeeinrichtung so ausgebildet, dass der Federspeicher mit nur einem einzigen Auszugsvorgang/Anschnallvorgang, bei dem der in Ruhelage/Nichtgebrauchsstellung angeordnete Sicherheitsgurt soweit ausgezogen wird, dass ihn ein auf dem Fahrzeugsitz befindlicher Insasse anlegen und eine am Sicherheitsgurt befindliche Gurtzunge in ein am Fahrzeugsitz oder an der Fahrzeugtragstruktur befestigtes Gurtschloss einstecken kann, wieder ordnungsgemäß zum wiederholten Gebrauch aufgeladen wird. Nach einer zweiten Ausführungsform der Federspeicher- Aufladeeinrichtung ist diese so ausgebildet, dass zum Aufladen des Federspeichers mehrere AuszugsVorgänge oder mehrere Teilauszugsvorgänge erforderlich sind. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Gurtstraffers ist vorgesehen, dass die Entkopplungsvorrichtung so ausgebildet ist, dass nach einer Auslösung des Gurtstraffers der Federspeicher vom Sicherheitsgurt so entkoppelt ist, dass das Sicherheitsgurtsystem kraftlos oder annährend kraftlos ist, bis der Sicherheitsgurt mittels des Gurtstraffers wieder vollständig aufgerollt ist.
Besonders bevorzugt wird ein Ausführungsbeispiel des Gurtstraffers, das sich dadurch auszeichnet, dass der Federspeicher mittels eines Gefahren-Früherkennungssystems auslösbar ist. Ein geeignetes Gefahren-Früherkennungssystem geht beispielsweise aus der DE 101 21 386 Cl hervor, deren Inhalt bezüglich des Aufbau und der Funktion des Gefahren- Früherkennungssystem zum Gegenstand dieser Beschreibung gemacht wird. Hieraus geht insbesondere ein Verfahren zum Ansteuern eines reversiblen Insassenschutzmittels in einem Kraftfahrzeug mit einer Fahrzustandssensorik, welche Fahrzustandsdaten erfasst, und mit einem reversiblen Insassenschutzmittel, welches vor dem Kollisionszeitpunkt ausgelöst und dadurch in Wirkstellung gebracht werden kann, hervor. Ein solches System wird auch PRESAFE-System genannt (markenrechtlich geschützte Bezeichnung) . Hierbei werden die Fahrzustandsdaten hinsichtlich eines Zustands "Notbremsung" überwacht, und bei ermitteltem Zustand "Notbremsung" wird das Insassenschutzmittel angesteuert. Von der
Datenverarbeitungseinrichtung wird zusätzlich ein Zustand "Übersteuern" und ein Zustand "Untersteuern" ermittelt. Wenn von der Datenverarbeitungseinrichtung der Zustand "Notbremsung" und/oder der Zustand "Übersteuern" und/oder der Zustand "Untersteuern" erkannt wird, wird das reversible Insassenschutzsystem angesteuert. Nach Wegfall des kritischen Fahrzustands wird das angesteuerte Insassenschutzsystem deaktiviert . Das im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Gurtstraffer eingesetzte, insbesondere zur präventiven Gurtstraffung geeignete Gefahren-Früherkennungssystem wertet vorzugsweise die Daten einer Objekterkennung, insbesondere mittels einer Umfeldsensorik, einer Fahrzustandserfassung oder Fahrerbeobachtung aus. Damit ist eine Auslösung des Gurtstraffers vor und/oder bei einem drohenden Aufprall oder im Moment des Aufpralls möglich.
Bevorzugt wird auch ein Ausführungsbeispiel des Gurtstraffers, bei dem ein Elektromotor zum Erzeugen einer Zusatzkraft zur Unterstützung des durch den Insassens manuell durchgeführten Aufladens des Federspeichers, indem dieser den Sicherheitsgurt während eines Anschnallvorgangs aus seiner Ruhelage heraus bewegt, vorgesehen ist. Hierdurch kann die manuell aufzubringende Gurtauszugskraft beim Anschnallen zum Zwecke der Aufladung des Federspeichers niedrig gehalten werden, wodurch der Bedienkomfort erhöht ist. Diese Kombination aus manueller Gurtauszugskraft unterstützt durch motorische Hilfskraft hat gegenüber bekannten reversiblen Gurtstraffern, bei denen die Straffung ausschließlich mittels eines leistungsstarken Elektromotors erfolgt, den Vorteil, dass nur geringe elektrische Leistungen vom Bordnetz des Fahrzeugs bereitgestellt werden müssen. Der hierzu eingesetzte Elektromotor ist zudem deutlich kleiner und kostengünstiger als die bei elektromotorisch straffenden reversiblen Gurtstraffern eingesetzten Elektromotoren.
Gemäß einer ersten Ausführungsvariante des Gurtstraffers ist das Teil, welches zum Zwecke der Gurtstraffung verlagert wird, der Sicherheitsgurt. Dieser wird mittels des Gurtstraffers mit einer Zugkraft beaufschlagt, beispielsweise durch eine Schlaufenbildung. Nach einer zweiten Ausführungsvariante ist das zum Zwecke der Straffung zu verlagernde Teil des Sicherheitsgurt -Rückhaltesystems das Gurtschloss, das entweder am Fahrzeugsitz oder an der Fahrzeugtragstruktur befestigt ist. In dem Gurtschloss ist bei ordnungsgemäß angelegtem Sicherheitsgurt eine daran angeordnete Gurtzunge eingesteckt und mittels geeigneter Haltemittel befestigt . Durch eine Verlagerung des Gurtschlosses wird über die daran gehaltene Gurtzunge die Zugkraft auf den Sicherheitsgurt übertragen. Bei einer dritten Ausführungsvariante ist das verlagerbare Teil eine karosserie- oder sitzseitig vorgesehene Gurtbandbefestigung.
Weiterhin wird ein Ausführungsbeispiel des Gurtstraffers bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass der Gurtstraffer als modulare Baueinheit ausgebildet und gegebenenfalls an den Gurtaufroller ankoppelbar ist. Der Gurtstraffer kann beispielsweise von einer den Federspeicher aufnehmenden Kassette gebildet sein. Diese Ausgestaltung bietet die Möglichkeit einer Adaption des Gurtstraffers an bestehende Gurtaufroller ohne große Modifikationen bestehender Sicherheitsgurt-Rückhaltesysteme .
Bei einem anderen, besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der Gurtstraffer und der Gurtaufroller als eine modulare Baueinheit ausgebildet sind. Dadurch ist eine besonders Platz sparende Bauweise realisierbar. Der Aufbau einer derartigen Gurtaufroll- und -straffeinheit kann beispielsweise auf Basis von bekannten Gurtaufrollern mit Komfortfunktion erfolgen, welche zwei schaltbare Federspeicher in Form von jeweils mindestens einer Rückzugsfeder aufweisen, mittels denen unterschiedlich große Rückzugskräfte erzeugbar sind. Dieses System wird zum Beispiel durch einen Gurtschlossschalter geschaltet, um bei angelegtem Gurt einen angenehmeren Tragekomfort zu ermöglichen.
Ein Gurtstraffer mit Komfortfunktion für Sicherheitsgurt - Rückhaltesysteme in Fahrzeugen ist beispielsweise aus der DE 38 38 175 Cl bekannt. Dieser weist eine zwischen einem gehäusefesten Teil und der das Gurtband aufnehmenden Gurtspule wirksame Aufrollfeder, ein zwischen Aufrollfeder und Gurtspule drehbar gelagertes Klinkenrad, an das ein Ende der Aufrollfeder triebschlüssig angeschlossen ist, sowie eine schwächer als die Aufrollfeder dimensionierte Komfortfeder, welche zwischen dem Klinkenrad und der Gurtspule wirksam ist, auf. Das Klinkenrad wirkt mit einer Klinke zusammen, die in Abhängigkeit von einem Steuersignal die Drehbewegung des Klinkenrades sperrt oder freigibt. Die Aufrollfeder und die Komfortfeder liegen somit funktionell in Reihe zwischen dem Gehäuse des Gurtaufrollers und der Gurtspule, solange der Sicherheitsgurt nicht angelegt ist. Aufgrund der stärkeren Dimensionierung der Aufrollfeder, wird die Komfortfeder vollständig gespannt (auf "Block" gezogen) , wodurch die durch die Aufrollfeder erzeugte Kraft unvermindert an der Gurtspule angreift. Das Anlegen des Sicherheitsgurtes kann beispielsweise durch einen Gurtschlossschalter, der durch die Steckzunge betätigt wird, festgestellt werden. Sobald der Sicherheitsgurt angelegt ist, wird das Klinkenrad drehfest gehalten, beispielsweise mittels eines Elektromagneten, der die Klinke in die Verzahnung des Klinkenrades einsteuert, so dass nur die schwächer dimensionierte Komfortfeder zwischen dem Gehäuse und der Gurtspule wirksam ist und die GurtSpannung entsprechend vermindert wird, um den Anlegekomfort zu erhöhen. Ein vergleichbares System mit einem Elektromagneten als elektrisch ansteuerbares Schaltelement für ein zwischen zwei Betriebszuständen schaltbares Komfortsystem ist auch aus der US 4 564 153 bekannt. Aus der WO 03/051687 geht ein weiterer Gurtaufroller mit einem Komfortsystem bestehend aus zwei in Reihe zueinander angeordneten und unterschiedliche Federkennlinien aufweisende Federn, welche mittels eines elektrisch ansteuerbaren Schaltelementes in Reihe geschaltet werden können, hervor. Das Schaltelement wird durch einen Elektromotor gebildet, welcher ansonsten, das heißt, bei einem drohenden Aufprall eine auf die Gurtwelle wirkenden Straffeinrichtung antreibt.
Weiterhin wird ein Ausführungsbeispiel des Gurtstraffers bevorzugt, bei dem Rastmittel zur Sicherung des aufgeladenen Zustands des Federspeichers vorgesehen sind. Die Rastmittel können beispielsweise eine schwenkbare Rastklinke, welche mittels einer ansteuerbaren Auslöseinrichtung aus einer Sperr-/Raststellung, in der der Federspeicher in aufgeladenem/gespannten Zustand gehalten wird, und einer Freigabestellung, in welcher der Federspeicher seine gespeicherte Federkraft freigeben und auf das zu verlagernde Teil des Sicherheitsgurt -Rückhaltesystems übertragen kann, verlagerbar, insbesondere verschwenkbar, ist. Nach einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Rastmittel durch das Gefahren-Früherkennungssystems auslösbar sind.
Festzuhalten bleibt, dass der Gegenstand der Erfindung auch ein Sicherheitsgurt-Rückhaltesystem für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, betrifft, welches mit mindestens einem Gurtstraffer mit den Merkmalen nach einem der Ansprüche 1 bis 10 versehen ist.
Zur Lösung der Aufgabe wird auch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 vorgeschlagen. Dieses sieht vor, dass eine manuelle Reversierung/Aufladung des Federspeichers mit dem oder einem nach der Auslösung des Gurtstraffers nachfolgenden Anschnallvorgang erfolgt, indem der Fahrzeuginsasse sich zunächst abschnallt und das Sicherheitsgurtband durch Aufrollen mittels des Gurtrollers in seine Nichtgebrauchssteilung rückverlagert wird und dass beim erneuten Abwickeln des Sicherheitsgurtbandes vom Gurtaufroller eine kraftwirksame Kopplung zwischen Sicherheitsgurtband und Federspeicher hergestellt wird oder ist, derart, dass die beim Ausziehen des Sicherheitsgurtes aus dem Gurtaufroller auf das Sicherheitsgurtband aufgebrachte Zugkraft zur Aufladung des bei einem Aufprall oder drohendem Aufprall ausgelösten und dadurch entladenen Federspeichers genutzt wird.
Im Folgenden wird der Aufbau, die Funktion sowie Vorteile des erfindungsgemäßen Gurtstraffers anhand eines
Ausführungsbeispiels verdeutlicht. Der manuell reversierbare Gurtstraffer weist zum Zwecke der Entfernung einer Lose im Sicherheitsgurt bei einem Crash oder einem drohenden Crash, beispielsweise in einer fahrkritischen Situation, einen Federspeicher auf. Dazu kann zum Beispiel eine Spiralfeder in einer Kassette an Gurtaufroller angekoppelt werden. Die Anbindung der Spiralfeder an der Gurtaufroller, welcher üblicherweise seinerseits mindestens eine Gurtrückzugsfeder zum selbsttätigen Aufwickeln eines nicht benötigten Gurtbandüberschusses aufweist, ist dabei dergestalt, dass die Spiralfeder bei jedem AnschnallVorgang, bei dem der Sicherheitsgurt aus dem Gurtaufroller auszogen wird, gespannt werden kann und somit automatisch in einen betriebsbereiten, aufgeladenen Zustand gebracht wird. Die gespannte Feder wird mittels Rastmittel verrastet und braucht erst wieder gespannt werden, wenn sie zum Beispiel durch ein Auslösesignal, welches zu einer Aufhebung der Federverrastung führt, entspannt wurde . Sofern ein Übersetzungsgetriebe, wie es oben beschrieben ist, vorgesehen ist, kann durch die Wahl eines entsprechenden Übersetzungsverhältnisses beim Aufladen der Feder der Aufladeweg, welches das zu verlagernde Teil des Sicherheitsgurt-Rückhaltesystems zur gewünschten Straffung des Sicherheitsgurts zurücklegen muss, beziehungsweise die vom Insassen aufzubringende Aufladekraft entsprechend konstruktiv vorgegeben werden. Vorteilhaft hierbei ist, dass auch bei einem einzigen Anschnallvorgang kleinerer Insassen ausreichend Federenergie in dem Federspeicher gespeichert werden kann. Die gespannte Feder wird im gespannten Zustand gehalten und kann dann beispielsweise durch ein PRE-SAFE- Signal ausgelöst werden. Beim Entspannen der Feder entfernt der Gurtstraffer eine Gurtlose aus dem Sicherheitsgurtsystem.
Nach einer Auslösung kann der Federspeicher vom Sicherheitsgurt kraftwirksam entkoppelt werden, so dass auf diesen letztlich nur noch die üblicherweise mittels einer Triebfeder zum Aufrollen des Gurtbands erzeugte Kraft wirkt, zumindest bis der Gurtaufroller den Sicherheitsgurt wieder ganz aufgerollt hat. Eine manuelle Reversierung des Gurtstraffers kann nun mit dem nächsten Anschnallvorgang erfolgen beziehungsweise kann auch sofort durch einmaliges Abschnallen und Rückführen des Sicherheitsgurts in seine Ruhelage und erneutes Abschnallen erfolgen.
Zusammenfassend bleibt festzuhalten, dass der erfindungsgemäße Gurtstraffer gegenüber bekannten pyrotechnischen Gurtstraffern den Vorteil aufweist, dass er in einfacher Weise vom Insassen selbst reversierbar ist und gegenüber elektromotorischen Gurtstraffern einen kostengünstigeren Aufbau aufweist.

Claims

Patentansprüche
1. Gurtstraffer für ein Sicherheitsgurt-Rückhaltesystem in einem Fahrzeug, welcher bei einem Aufprall oder drohendem Aufprall auslösbar und mittels dem ein einen Insassen zurückhaltender Sicherheitsgurt durch Verlagerung eines Teils des Sicherheitsgurt-Rückhaltesystems straffbar ist, mit einem einen wiederholt aufladbaren Federspeicher umfassenden Antrieb zur Verlagerung des Teils, gekennzeichnet durch eine Federspeicher-Aufladeeinrichtung zum wiederholten Aufladen des Federspeichers nach einer Entladung desselben, die eine bei einem Anschnallvorgang vom Insassen auf den Sicherheitsgurt aufgebrachte Zugkraft zum Abwickeln des mittels eines Gurtaufrollers aufgewickelten Sicherheitsgurtes auf den Federspeicher zum Aufladen desselben überträgt.
2. Gurtstraffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Federspeicher-Aufladeeinrichtung und dem Federspeicher eine Entkopplungsvorrichtung vorgesehen ist, die bei aufgeladenem Federspeicher diesen von der Federspeicher-Aufladevorrichtung entkoppelt .
3. Gurtstraffer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federspeicher-Aufladeeinrichtung ein Übersetzungsgetriebe umfasst, das die vom Insassen auf den Sicherheitsgurt aufzubringende Zugkraft und/oder den Gurtauszugsweg beim Anschnallvorgang zum Aufladen des Federspeichers vorgibt.
4. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Federspeicher mittels eines Gefahren- Früherkennungssystems auslösbar ist.
5. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Elektromotor zum Erzeugen einer Zusatzkraft zur Unterstützung des durch den Insassens manuell durchgeführten Aufladens des Federspeichers, indem dieser den Sicherheitsgurt während eines Anschnallvorgangs aus seiner Ruhelage heraus bewegt .
6. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil der Gurtanordnung ein Gurtabschnitt oder ein Gurtschloss zum Verbinden eines Gurtabschnittes mit dem Fahrzeug oder eine Gurtbandbefestigung ist.
7. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtstraffer als modulare Baueinheit ausgebildet und gegebenenfalls an den Gurtaufroller ankoppelbar ist.
8. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtstraffer und der Gurtaufroller als eine modulare Baueinheit ausgebildet sind.
9. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch
Rastmittel zur Sicherung des aufgeladenen Zustands des Federspeichers .
10. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastmittel mittels des Gefahren-Früherkennungssystems auslösbar ist.
11. Sicherheitsgurt-Rückhaltesystem für ein Fahrzeug mit einem Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
12. Verfahren zum Aufladen eines Federspeichers eines Gurtstraffers nach einem der Ansprüche 1 bis 10 nach einer Entladung des Federspeichers, dadurch gekennzeichnet, dass eine manuelle Reversierung/Aufladung des Federspeichers mit einem nach der Auslösung des Gurtstraffers nachfolgenden Anschnallvorgang erfolgt, indem der Fahrzeuginsasse sich zunächst abschnallt und das Sicherheitsgurtband durch Aufrollen mittels des Gurtrollers in seine Nichtgebrauchsstellung rückverlagert wird und dass beim erneuten Abwickeln des Sicherheitsgurtbandes vom Gurtaufroller eine kraftwirksame Kopplung zwischen Sicherheitsgurtband und Federspeicher hergestellt wird oder ist, derart, dass die beim Ausziehen des Sicherheitsgurtes aus dem Gurtaufroller auf das Sicherheitsgurtband aufgebrachte Zugkraft zur Aufladung des bei einem Aufprall oder drohendem Aufprall ausgelösten und dadurch entladenen Federspeichers genutzt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein einmaliger Anschnallvorgang zur vollständigen Aufladung des Federspeichers ausreicht.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Auszugsweg des Sicherheitsgurtbandes aus dem Gurtaufroller zur vollständigen Aufladung des Federspeichers größer ist als der Auszugweg bei einem einmaligen Anschnallvorgang, so dass mehrere Auszugsvorgänge oder Teilauszugsvorgänge hintereinander auszuführen sind.
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