WO2014183859A1 - Gurtaufroller und verfahren zum straffen eines unbenutzten fahrzeuggurts - Google Patents

Gurtaufroller und verfahren zum straffen eines unbenutzten fahrzeuggurts Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a belt retractor for a safety belt, with a belt reel on which a belt strap can be wound spring-loaded, and with a tensioning device which can act on the belt reel in a winding direction.
  • the invention further relates to a method for tightening an unused vehicle safety belt.
  • a portion of the strap is wound on the belt reel of the belt retractor even in the buckled state of the seat belt. If in a case of restraint the belt reel is blocked, it may not turn to unwind the webbing. However, since the webbing is wound loosely on the belt reel by repeated winding and unwinding, the windings of the webbing wound on the belt reel can contract more closely on the belt reel, whereby a small webbing length can be withdrawn despite successful blocking of the belt reel. This effect is called a film spooling effect. By this additional webbing withdrawal but the restraining effect of the seat belt is affected because the vehicle occupant
  • the object of the invention is to provide a belt retractor, which has a lower film coil effect and thus allows an improved effect of the safety belt.
  • the object of the invention is furthermore to provide a method by which such a film coil effect is avoided or at least reduced.
  • a belt retractor for a safety belt with a belt spool on which a belt can be wound spring-loaded, and with a tensioning device which can act on the belt reel in a winding.
  • a control is provided which can activate the tensioning device when the seat belt is unloaded and not worn.
  • the invention is based on the idea to wind the strap so tightly on the belt reel already before putting on the seat belt by a vehicle occupant that a film reel effect is prevented or at least reduced. This is done by an additional control by the tensioning device is so controlled in the unloaded, so not applied state of the seat belt, that a much larger Aufwickelkraft acts on the belt reel, as by the winding mechanism of the belt retractor.
  • the belt is in the unloaded state between an end fitting and the belt retractor, in the case of a three-point belt additionally tensioned around a deflection point. Since the webbing is fully tensioned, a larger winding force acts directly on the windings of the webbing on the belt reel, which are thereby tightened closer to the belt reel. The webbing is therefore wound more tightly on the belt reel before the safety belt is put on, so that the windings remaining on the belt reel when the safety belt is put on are pulled closer together.
  • the known from the prior art tightening usually activate the tensioning device only in a case of restraint, for example after the blocking of the seat belt or the belt reel or in the case of a Vorstraffsystems directly for the blocking of the seat belt.
  • the tightening is done only when wearing the belt.
  • the belt tensioner In the case of restraint, the belt tensioner must first work against the film spool effect before a further tightening of the seat belt can take place. Since the webbing is wound more tightly in the belt retractor according to the invention even before the belt spool is locked, a faster participation of the vehicle occupant in the overall deceleration of the vehicle can be achieved in the event of a restraint. Since the tightening is performed when the seat belt is not worn, the vehicle occupant is not affected, so that it is possible to apply very high tightening forces in order to achieve a tighter winding of the webbing.
  • the tightening is preferably carried out only when there is no vehicle occupant in the vehicle, so that a distraction or irritation of the vehicle occupant is prevented.
  • the controller has at least one sensor that measures defined states of the vehicle and releases the tightening in response to these vehicle conditions.
  • the sensor may be, for example, an inclinometer, the controller releasing the tightening only when the vehicle is parked substantially horizontally.
  • Belt retractors usually have a vehicle-sensitive locking function, which can block the belt reel with the vehicle tilted. In order to solve this blockage, a relief of the webbing or a rotation of the belt reel in the winding direction is required. If tightening is activated on an inclined vehicle, there is a risk of the belt reel being blocked with a heavily strapped safety belt, so that disengagement of the belt by turning the belt reel or relieving the webbing is not possible.
  • the sensor may for example also be an interior monitor that ensures that no vehicle occupant is in the vehicle, or for example, a closed-lock monitoring that ensures that the vehicle is parked and the doors are locked, so the vehicle is parked and locked.
  • the sensor may also be a so-called pull-out sensor, which ensures that the belt is completely stored and wound up is. Such a sensor may be useful to ensure that no vehicle occupant is in the vehicle even when the vehicle is parked or that the seat belt is not used for fixing objects in the parked vehicle, so a tightening takes place only when unloaded seat belt.
  • a method for tightening an unused vehicle belt by applying a belt reel in a winding direction wherein it is detected by a control that the seat belt is unloaded and not applied by a vehicle occupant, and then the belt reel is applied in the winding direction.
  • the controller checks, for example, whether the vehicle is parked and locked, and ensures that only when parked and locked vehicle activation of the tightening occurs.
  • the controller checks, for example, whether the vehicle is parked and locked, and ensures that only when parked and locked vehicle activation of the tightening occurs.
  • this ensures that no tightening occurs when a vehicle occupant wants to buckle up, so rolls out the seat belt.
  • the activation of the tightening may, for example, be delayed in time for detecting the parking and closing of the vehicle. After the vehicle has been parked and locked, a tightening is thus delayed by a defined period of time to ensure that no person is in the vehicle.
  • the controller can also check if a vehicle occupant is in the vehicle. This check is carried out for example by an interior monitor or a motion sensor, for which purpose, for example, sensors of a vehicle alarm system can be used. Activation of the tightening also takes place only when no vehicle occupant is detected in the vehicle.
  • the use of the interior monitoring has the advantage that people can also wait in the parked and locked vehicle, without tightening the seat belts takes place.
  • the position of the vehicle is detected, and a tightening is activated only when horizontally parked vehicle to avoid additional blockage of the belt reel or the wound seat belt by a vehicle-sensitive locking device.
  • the controller can also detect the position of the seat belt and activate a tightening only when the seat belt is removed and wound up. Such a detection of the seat belt position can be done for example by means of a pull-out sensor. This ensures that a person wearing a seatbelt is not in the vehicle when the vehicle is parked or that the belt is not used to fix objects. In both cases, a tightening is not desired. A strapped seat belt could be a tautening for the belted person very uncomfortable. A fixed object could be damaged by the tightening.
  • the controller can additionally check the state of charge of the battery. Activation of the tightening takes place only from a defined state of charge of the battery.
  • control unit counts the up and unwinding operations of the safety belt and activating the tightening takes place only after a defined number of winding or unwinding operations. This is done for example via a counting mechanism, which is arranged on the pull-out sensor or on the buckle.
  • the number of take-up and unwind operations depends, for example, on the webbing stiffness, the strength of the reel spring, or the friction at the webbing deflection points.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a belt retractor according to the invention prior to the activation of the tensioning device
  • FIG. 1 is a schematic representation of a erfindungsgernä touch Gurtaufrollers after activation of the tensioning device.
  • a belt retractor 10 is shown with a belt reel 12 which is rotatably mounted in the belt retractor 10 and on which a webbing 14 can be wound.
  • a known per se and not shown here in detail winding mechanism which acts on the belt reel 12 with a directed in the winding A spring force, so that the webbing 14 is spring-loaded wound on the belt reel 2.
  • the belt retractor 10 further comprises a tensioning device 16 with a motor, which can additionally act on the belt reel 12 in the winding A, a controller 18 for activating the tensioning device 16 and a blocking device, not shown.
  • sensors are furthermore provided which can measure different states of the vehicle.
  • the sensors are coupled to the controller 18 and may communicate the measured vehicle conditions to the controller 18.
  • a first sensor provided on the belt retractor is a tilt angle sensor 20 which measures the inclination of the vehicle to the horizontal.
  • a tilt angle sensor 20 which measures the inclination of the vehicle to the horizontal.
  • Such a sensor usually controls a vehicle-sensitive blocking of the belt spool 12.
  • the inclination angle sensor 20 is additionally coupled with the blocking device for this purpose.
  • a second sensor is a Gurtbandauszugssensor 22, which detects the position of the webbing 14, or how far the webbing is pulled out.
  • an interior sensor 24 is provided, which can detect movements in the interior.
  • the tensioning device 16 serves, in the case of restraint of the belt retractor 10, to tighten the strap 14 by reducing slack, and pulling the vehicle occupant into the seat.
  • the belt reel 12 is acted upon in the winding A, so that unneeded webbing 14 is wound on the belt reel 12.
  • the webbing 14 of the seat belt is firmly against the vehicle occupant and this can participate faster in the overall deceleration of the vehicle.
  • the safety belt is usually wound loosely on the belt reel 12 by the repeated winding and unwinding operations.
  • This effect is commonly referred to as a film spooling effect.
  • the controller 18 activates the tensioning device 16 when the seatbelt is not worn, so that the strap 14 is wound more tightly on the belt spool 12 when the blocking device is activated.
  • the webbing 14 is tensioned in the unloaded state between a vehicle-fixed fitting 28 and the belt retractor 10, wherein a deflection via a deflection fitting 30 is possible.
  • the webbing 14 is thus fully extended, so that an impact of the belt reel 12 in the winding A, causes the windings 26 of the webbing 14 are pulled closer to the belt reel 12, as shown in Figure 2 can be seen.
  • the film reel effect is prevented or at least reduced during or after blocking of the belt retractor 10.
  • the belt reel 12 is acted upon in the unloaded state of the seat belt so that this effect, unlike in the prior art, even before the safety belt is applied, the webbing 14 is thus already wound as tight as possible on the belt reel 12 before wearing the seat belt ,
  • the tensioning device 16 can act on the belt reel 12 and thus the webbing 14, this process must be carried out with the seat belt not worn and unused so as not to irritate, distract or impair the vehicle occupant due to the sudden tightening of the webbing 14 ,
  • the interior sensor 24 is detected, for example, whether a person is in the vehicle interior.
  • the tensioning device 16 is activated exclusively by the controller 18 if there is no person in the vehicle interior.
  • additional sensors can be detected, for example, that the vehicle is parked and closed. In this case, it is assumed that no person is in the locked and parked vehicle.
  • additional sensors of the locking system or a parking brake may be coupled to the controller 18.
  • the Gurtbandauszugssensor 22 it can be detected by the Gurtbandauszugssensor 22, whether the webbing 14 is completely wound on the belt reel 12, so not strapped in the parked vehicle, the seat belt, a waiting person or the seat belt is placed around an object.
  • the inclination angle sensor 20 additionally ensures that the vehicle is turned off horizontally.
  • Regular belt retractors have a blocking function, which block the belt reel 12 and thus the seat belt when the vehicle is tilted. A release of this blockage is only possible by relaxing the webbing 14 or by turning the belt reel 12 in the winding A.
  • the tensioning device 16 is activated when the vehicle is not parked horizontally, there is the risk that the strap 14 is additionally tensioned and triggers the vehicle-sensitive blocking function. Since the webbing 14 is completely wound in this state and additionally stretched, a relief of the webbing 14, which would be required to solve the blocking, not possible. For this reason, the tensioning device 16 is activated only when a response of the vehicle-sensitive blocking is excluded, so the vehicle is horizontal.
  • the activation of the tightening takes place only after a defined period of time to ensure that no person is in the vehicle. In addition, an irritation of the possibly still standing next to the vehicle by the noise in the vehicle is prevented.
  • the Gurtbandauszugssensor 22 the number of unwinding or the winding operations of the webbing 14 are measured or detected, how far the webbing 14 is pulled out.
  • a tightening is namely not required after each unwinding of the webbing 14, since only the windings 26 are loosely wound, which are previously unwound.
  • the effect of the narrower winding thus remains longer for the windings 26 which are not unwound.
  • controller 18 also check the state of charge of the vehicle battery to prevent discharge of the vehicle battery by the tensioning device 16.
  • the tightening by the tensioning device 16 can be carried out with a very high force so that the belt strap 14 is as tight as possible on the belt reel 12 is wound up.
  • the tightening is done, for example, with a force of 100 N, while in normal operation of the winding mechanism usually only a winding force of about 10 N is achieved.
  • the tensioning device 16 can be controlled, for example, via the current intensity, so that the tensioning force can be increased in stages.

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Abstract

Bei einem Gurtaufroller (10) für einen Sicherheitsgurt, mit einer Gurtspule (12), auf der ein Gurtband (14) federbelastet aufgewickelt werden kann, und mit einer Straffeinrichtung (16), die die Gurtspule (12) in einer Aufwickelrichtung (A) beaufschlagen kann, ist eine Steuerung (18) vorgesehen, die die Straffeinrichtung (16) bei unbelastetem und nicht angelegtem Sicherheitsgurt aktivieren kann.

Description

Gurtaufroller und Verfahren zum Straffen eines unbenutzten Fahrzeuggurts
Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt, mit einer Gurtspule, auf der ein Gurtband federbelastet aufgewickelt werden kann, und mit einer Straffeinrichtung, die die Gurtspule in einer Aufwickelrichtung beauf- schlagen kann. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Straffen eines unbenutzten Fahrzeugsicherheitsgurts.
Gurtaufroller in Fahrzeugen wickeln das nicht benötigte Gurtband federbetätigt auf einer Gurtspule auf. Dadurch ist zum einen sichergestellt, dass der ungenutzte Sicherheitsgurt sicher verstaut ist. Zum anderen wird gewährleistet, dass der angelegte Sicherheitsgurt stets am Fahrzeuginsassen anliegt, sodass bei einem Blockieren des Sicherheitsgurts eine schnelle Verzögerung des Fahrzeuginsassen möglich ist.
Abhängig von der Sitzposition und den Körpermaßen des Fahrzeuginsassen ist auch im angeschnallten Zustand des Sicherheitsgurts ein Teil des Gurtbandes auf der Gurtspule des Gurtaufrollers aufgewickelt. Wird bei einem Rückhaltefall die Gurtspule blockiert, kann sich diese zwar nicht zum Abrollen des Gurtbandes weiter drehen. Da das Gurtband aber durch wiederholtes Auf- und Abwickeln locker auf der Gurtspule aufgewickelt ist, können sich die auf der Gurtspule aufgewickelten Wicklungen des Gurtbandes auf der Gurtspule enger zusammenziehen, wodurch trotz erfolgter Sperrung der Gurtspule eine geringe Gurtbandlänge abgezogen werden kann. Dieser Effekt wird als Filmspuleneffekt bezeichnet. Durch diesen zusätzlichen Gurtbandabzug wird aber die Rückhaltewirkung des Sicherheitsgurtes beeinflusst, da der Fahrzeuginsasse erst
BESTÄTIGUNGSKOPIE verspätet an der Gesamtverzögerung des Fahrzeugs teilnimmt. Zwar könnte mit einer stärkeren Aufwickelfeder eine engere Aufwicklung des Gurtbandes auf der Gurtspule erzielt werden. Aufgrund der konstant wirkenden Federkraft wäre aber der Gurtbandabzug erschwert und das Gurtband würde unangenehm fest am Fahrzeuginsassen anliegen.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gurtaufroller bereitzustellen, der einen geringeren Filmspuleneffekt aufweist und somit eine verbesserte Wirkung des Sicherheitsgurts ermöglicht. Aufgabe der Erfindung ist es des Weiteren, ein Verfahren bereitzustellen, durch das ein solcher Filmspuleneffekt vermieden oder zumindest verringert wird.
Zur Lösung der Aufgabe ist ein Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt vorgesehen, mit einer Gurtspule, auf der ein Gurtband federbelastet aufgewickelt werden kann, und mit einer Straffeinrichtung, die die Gurtspule in einer Aufwickelrichtung beaufschlagen kann. Erfindungsgemäß ist eine Steuerung vorgesehen, die die Straffeinrichtung bei unbelastetem und nicht angelegtem Sicherheitsgurt aktivieren kann.
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, das Gurtband bereits vor dem Anlegen des Sicherheitsgurts durch einen Fahrzeuginsassen so eng auf der Gurtspule aufzuwickeln, dass ein Filmspuleneffekt verhindert oder zumindest verringert wird. Dies erfolgt durch eine zusätzliche Steuerung, durch die in unbelastetem, also nicht angelegtem Zustand des Sicherheitsgurtes die Straffeinrichtung so angesteuert wird, dass eine deutlich größere Aufwickelkraft auf die Gurtspule wirkt, als durch den Aufwickelmechanismus des Gurtaufrollers. Der Gurt ist in unbelastetem Zustand zwischen einem Endbeschlag und dem Gurtaufroller, im Falle eines Dreipunktgurts zusätzlich um einen Umlenkpunkt gespannt. Da das Gurtband vollständig gespannt ist, wirkt sich eine größere Aufwickelkraft direkt auf die Wicklungen des Gurtbandes auf der Gurtspule auf, die dadurch enger auf der Gurtspule zusammengezogen werden. Das Gurtband wird also vor dem Anlegen des Sicherheitsgurtes enger auf der Gurtspule aufgewickelt, so dass die beim Anlegen des Sicherheitsgurtes auf der Gurtspule verbleibenden Wicklungen enger zusammengezogen sind.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Straffsysteme aktivieren die Straffeinrichtung üblicherweise erst bei einem Rückhaltefall, beispielsweise nach dem Blockieren des Sicherheitsgurtes bzw. der Gurtspule oder im Falle eines Vorstraffsystems unmittelbar für dem Blockieren des Sicherheitsgurtes. In jedem Fall erfolgt die Straffung erst bei angelegtem Gurt. Der Gurtstraffer muss dadurch im Rückhaltefall erst gegen den Filmspuleneffekt anarbeiten, bevor eine weitere Straffung des Sicherheitsgurtes erfolgen kann. Da das Gurtband beim erfindungsgemäßen Gurtaufroller bereits vor dem Blockieren der Gurtspule enger aufgewickelt wird, kann bei einem Rückhaltefall eine schnellere Teilnahme des Fahrzeuginsassen an der Gesamtverzögerung des Fahrzeuges erreicht werden. Da die Straffung in nicht angelegtem Zustand des Sicherheitsgurtes durchgeführt wird, erfolgt keine Beeinträchtigung des Fahrzeuginsassen, sodass es möglich ist, sehr hohe Straffkräfte anzulegen, um eine engere Wicklung des Gurtbands zu erreichen.
Die Straffung erfolgt vorzugsweise nur, wenn sich kein Fahrzeuginsasse im Fahrzeug befindet, so dass eine Ablenkung oder Irritation des Fahrzeuginsassen verhindert wird. Um dies sicherzustellen, weist die Steuerung zumindest einen Sensor auf, der definierte Zustände des Fahrzeugs misst und die Straffung in Abhängigkeit von diesen Fahrzeugzuständen freigibt.
Der Sensor kann beispielsweise ein Neigungswinkelmesser sein, wobei die Steuerung die Straffung nur bei im Wesentlichen waagrecht abgestelltem Fahrzeug freigibt. Gurtaufroller weisen üblicherweise eine fahrzeugsensitive Sperrfunktion auf, die die Gurtspule bei geneigtem Fahrzeug blockieren kann. Um diese Sperrung zu lösen, ist eine Entlastung des Gurtbandes bzw. eine Drehung der Gurtspule in Aufwickelrichtung erforderlich. Wird bei eine geneigten Fahrzeug eine Straffung aktiviert werden, besteht die Gefahr, dass die Gurtspule mit stark gespannten Sicherheitsgurt blockiert wird, so dass ein Lösen der Sperrung durch Drehen der Gurtspule oder Entlasten des Gurtbandes nicht möglich ist.
Der Sensor kann beispielsweise auch eine Innenraumüberwachung sein, die sicherstellt, dass sich kein Fahrzeuginsasse im Fahrzeug befindet, oder beispielsweise eine Schließüberwachung, die sicherstellt, dass das Fahrzeug geparkt und die Türen verriegelt sind, also das Fahrzeug abgestellt und verschlossen ist. Alternativ kann der Sensor auch ein sogenannter Pull-Out- Sensor sein, der sicherstellt, dass der Gurt vollständig abgelegt und aufgewickelt ist. Ein solcher Sensor kann sinnvoll sein, um sicherzustellen, dass sich auch bei abgestelltem Fahrzeug kein Fahrzeuginsasse im Fahrzeug befindet oder dass der Sicherheitsgurt nicht zum Fixieren von Gegenständen im abgestellten Fahrzeug verwendet wird, also eine Straffung nur bei unbelastetem Sicherheitsgurt erfolgt.
Erfindungsgemäß ist des Weiteren ein Verfahren zum Straffen eines unbenutzten Fahrzeuggurts durch Beaufschlagen einer Gurtspule in einer Aufwickelrichtung vorgesehen, wobei durch eine Steuerung detektiert wird, dass der Sicherheitsgurt unbelastet und nicht von einem Fahrzeuginsassen angelegt ist, und anschließend die Gurtspule in Aufwickelrichtung beaufschlagt wird.
In einem solchen Verfahren überprüft die Steuerung beispielsweise, ob das Fahrzeug abgestellt und verschlossen ist, und stellt sicher, dass nur bei abgestelltem und verschlossenem Fahrzeug eine Aktivierung der Straffung erfolgt. In dieser Ausführungsform des Verfahrens wird davon ausgegangen, dass sich bei abgestelltem und verschlossenem Fahrzeug kein Fahrzeuginsasse im Fahrzeug befindet, sodass sichergestellt ist, dass sich die Straffung nicht auf den Fahrzeuginsassen auswirkt, diesen irritiert oder ablenkt. Zudem wird dadurch sichergestellt, dass nicht eine Straffung erfolgt, wenn sich ein Fahrzeuginsasse anschnallen will, also den Sicherheitsgurt ausrollt.
Die Aktivierung der Straffung kann beispielsweise zeitversetzt zum Detektieren des Abstellens und Verschließens des Fahrzeugs erfolgen. Nach dem Abstellen und Verschließen des Fahrzeugs wird eine Straffung also um einen definierten Zeitraum verzögert, um sicherzustellen, dass sich keine Person im Fahrzeug befindet.
Die Steuerung kann auch überprüfen, ob sich ein Fahrzeuginsasse im Fahrzeug befindet. Diese Überprüfung erfolgt beispielsweise durch eine Innenraumüberwachung oder einen Bewegungssensor, wobei hierzu beispielsweise Sensoren einer Fahrzeugalarmanlage genutzt werden können. Eine Aktivierung der Straffung erfolgt ebenfalls nur, wenn kein Fahrzeuginsasse im Fahrzeug detektiert wird. Die Nutzung der Innenraumüberwachung bietet den Vorteil, dass auch im abgestellten und verschlossenen Fahrzeug Personen warten können, ohne dass eine Straffung der Sicherheitsgurte erfolgt. Vorzugsweise wird auch die Position des Fahrzeugs detektiert, und eine Straffung wird nur bei waagrecht abgestelltem Fahrzeug aktiviert, um eine zusätzliche Blockierung der Gurtspule bzw. des aufgewickelten Sicherheitsgurtes durch eine fahrzeugsensitive Sperreinrichtung zu vermeiden.
Die Steuerung kann zusätzlich die Position des Sicherheitsgurts erfassen und eine Straffung nur bei abgelegtem und aufgewickeltem Sicherheitsgurt aktivieren. Eine solche Erfassung der Sicherheitsgurtposition kann beispielsweise mittels eines Pull-Out-Sensors erfolgen. Dadurch wird sichergestellt, dass sich nicht bei abgestelltem Fahrzeug eine angeschnallte Person im Fahrzeug befindet oder dass der Gurt nicht zum Fixieren von Gegenständen verwendet wird. In beiden Fällen ist eine Straffung nicht erwünscht. Bei einem angeschnallten Sicherheitsgurt könnte eine Straffung für die angeschnallte Person sehr unangenehm sein. Ein fixierter Gegenstand könnte durch die Straffung beschädigt werden.
Um ein Entladen der Fahrzeugbatterie durch wiederholte Straffvorgänge zu vermeiden, kann die Steuerung zusätzlich den Ladezustand der Batterie überprüfen. Eine Aktivierung der Straffung erfolgt nur ab einem definierten Ladezustand der Batterie.
Um die Straffeinrichtung bzw. die Fahrzeugbatterie nicht unnötig zu belasten, kann es auch vorgesehen sein, dass die Steuerung die Auf- und Abwickelvorgänge des Sicherheitsgurts zählt und eine Aktivierung der Straffung nur nach einer definierten Anzahl Aufwickel- bzw. Abwickelvorgängen erfolgt. Dies erfolgt beispielsweise über einen Zählmechanismus, der am Pull-Out- Sensor oder am Gurtschloss angeordnet ist. Die Anzahl der Aufwickel- und Abwickelvorgänge hängt beispielsweise von der Gurtbandsteifigkeit, der Stärke der Aufrollerfeder oder der Reibung an den Gurtbandumlenkpunkten ab.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
- Figur 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers vor der Aktivierung der Straffeinrichtung, und
- Figur 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgernäßen Gurtaufrollers nach der Aktivierung der Straffeinrichtung. In Figur 1 ist ein Gurtaufroller 10 gezeigt, mit einer Gurtspule 12, die drehbar im Gurtaufroller 10 gelagert ist und auf der ein Gurtband 14 aufgewickelt werden kann. An der Gurtspule 12 greift ein an sich bekannter und hier nicht im Detail gezeigter Aufwickelmechanismus an, der die Gurtspule 12 mit einer in Aufwickelrichtung A gerichteten Federkraft beaufschlagt, sodass das Gurtband 14 federbelastet auf der Gurtspule 2 aufgewickelt wird.
Der Gurtaufroller 10 weist des Weiteren eine Straffeinrichtung 16 mit einem Motor, die die Gurtspule 12 zusätzlich in Aufwickelrichtung A beaufschlagen kann, eine Steuerung 18 zur Aktivierung der Straffeinrichtung 16 sowie eine nicht dargestellte Blockiereinrichtung auf.
Wie in den Figuren 1 und 3 zu sehen ist, sind des Weiteren Sensoren vorgesehen, die verschiedene Zustände des Fahrzeugs messen können. Die Sensoren sind mit der Steuerung 18 gekoppelt und können die gemessenen Fahrzeugzustände an die Steuerung 18 übermitteln.
Ein erster, am Gurtaufroller vorgesehener Sensor ist ein Neigungwinkelsensor 20, der die Neigung des Fahrzeugs zur Horizontalen misst. Ein solcher Sensor steuert üblicherweise eine fahrzeugsensitive Blockierung der Gurtspule 12. Der Neigungswinkelsensor 20 ist zu diesem Zweck zusätzlich mit der Blockiereinrichtung gekoppelt.
Ein zweiter Sensor ist ein Gurtbandauszugssensor 22, der die Position des Gurtbandes 14 detektiert, bzw. wie weit das Gurtband ausgezogen ist.
Zusätzlich ist ein Innenraumsensor 24 vorgesehen, der Bewegungen im Innenraum erfassen kann.
Bei herkömmlichen Gurtaufrollern 10 dient die Straffeinrichtung 16 dazu, im Rückhaltefall des Gurtaufrollers 10 das Gurtband 14 zu straffen, indem eine Gurtlose, reduziert wird und der Fahrzeuginsasse in den Sitz gezogen wird. Dazu wird die Gurtspule 12 in Aufwickelrichtung A beaufschlagt, so dass nicht benötigtes Gurtband 14 auf der Gurtspule 12 aufgewickelt wird. Dadurch liegt das Gurtband 14 des Sicherheitsgurtes fest am Fahrzeuginsassen an und dieser kann schneller an der Gesamtverzögerung des Fahrzeugs teilnehmen. Der Sicherheitsgurt ist aber üblicherweise durch die wiederholten Aufwickel- und Abwickelvorgänge vergleichsweise locker auf der Gurtspule 12 aufgewickelt. Dies hat den Effekt, dass bei einer Blockierung der Gurtspule 12 und einer Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen die Wicklungen 26 des Gurtbandes 14 auf der Gurtspule 12 enger gezogen werden, wodurch ein zusätzlicher Gurtbandauszug erfolgt, obwohl die Gurtspule 12 blockiert ist. Dieser Effekt wird allgemein als Filmspuleneffekt bezeichnet.
Durch die Straffeinrichtung 16 kann zwar eine Gurtlose beseitigt werden und im Strafffall auch nach Blockieren der Gurtspule 12 eine definierte Länge des Gurtbandes 14 eingezogen werden.
Erfindungsgemäß ist aber vorgesehen, dass die Steuerung 18 die Straffei nrichtung 16 bei nicht angelegtem Sicherheitsgurt aktiviert, so dass das Gurtband 14 bei Aktivierung der Blockiereinrichtung enger auf der Gurtspule 12 aufgewickelt ist.
Wie in Figur 1 zu sehen ist, ist das Gurtband 14 in unbelastetem Zustand zwischen einem fahrzeugfesten Beschlag 28 und dem Gurtaufroller 10 gespannt, wobei eine Umlenkung über einen Umlenkbeschlag 30 möglich ist. Das Gurtband 14 ist also vollständig gestreckt, so dass eine Beaufschlagung der Gurtspule 12 in Aufwickelrichtung A, dazu führt, dass die Wicklungen 26 des Gurtbands 14 auf der Gurtspule 12 enger gezogen werden, wie in Figur 2 zu sehen ist.
Dies führt dazu, dass der Filmspuleneffekt beim oder nach dem Blockieren des Gurtaufrollers 10 verhindert oder zumindest reduziert wird. Genaugenommen wird die Gurtspule 12 in unbelastetem Zustand des Sicherheitsgurtes so beaufschlagt, dass dieser Effekt, anders als im Stand der Technik, bereits vor dem Anlegen des Sicherheitsgurtes erfolgt, das Gurtband 14 also bereits vor dem Anlegen des Sicherheitsgurtes möglichst eng auf der Gurtspule 12 aufgewickelt ist.
Da durch die Straffeinrichtung 16 aber sehr hohe Straffkräfte auf die Gurtspule 12 und somit das Gurtband 14 wirken können, muss dieser Vorgang bei nicht angelegtem und unbenutztem Sicherheitsgurt erfolgen, um den Fahrzeuginsassen nicht durch das plötzliche Straffen des Gurtbandes 14 zu irritieren, abzulenken oder zu beeinträchtigen. Durch den Innenraumsensor 24 wird beispielsweise detektiert, ob sich eine Person im Fahrzeuginnenraum befindet. Die Straffeinrichtung 16 wird von der Steuerung 18 ausschließlich aktiviert, wenn sich keine Person im Fahrzeuginnenraum befindet.
Durch zusätzliche Sensoren kann beispielsweise detektiert werden, dass das Fahrzeug abgestellt und verschlossen ist. In diesem Fall wird davon ausgegangen, dass sich keine Person im abgeschlossenen und geparkten Fahrzeug befindet. Um diesen Zustand zu detektieren, können beispielsweise zusätzliche Sensoren der Schließanlage oder einer Parkbremse mit der Steuerung 18 gekoppelt sein.
Zusätzlich kann durch den Gurtbandauszugssensor 22 detektiert werden, ob das Gurtband 14 vollständig auf der Gurtspule 12 aufgewickelt ist, also nicht im abgestellten Fahrzeug der Sicherheitsgurt eine wartende Person angeschnallt oder der Sicherheitsgurt um einen Gegenstand gelegt ist.
Der Neigungswinkelsensor 20 stellt zusätzlich sicher, dass das Fahrzeug waagrecht abgestellt ist. Reguläre Gurtaufroller haben eine Sperrfunktion, die bei einer Neigung des Fahrzeugs die Gurtspule 12 und somit den Sicherheitsgurt blockieren. Ein Lösen dieser Blockierung ist nur durch Entspannen des Gurtbandes 14 bzw. durch Drehen der Gurtspule 12 in Aufwickelrichtung A möglich. Wird die Straffeinrichtung 16 bei nicht waagrecht abgestelltem Fahrzeug aktiviert, besteht die Gefahr, dass das Gurtband 14 zusätzlich gespannt wird und die fahrzeugsensitive Sperrfunktion auslöst. Da das Gurtband 14 in diesem Zustand vollständig aufgewickelt und zusätzlich gespannt ist, ist eine Entlastung des Gurtbandes 14, die zur Lösung der Blockierung erforderlich wäre, nicht möglich. Aus diesem Grund wird die Straffeinrichtung 16 nur aktiviert, wenn ein Ansprechen der fahrzeugsensitiven Blockierung ausgeschlossen ist, also das Fahrzeug waagrecht steht.
Alternativ ist es auch möglich, dass nach dem Detektieren, dass das Fahrzeug geparkt und die Türen verriegelt sind, die Aktivierung der Straffung erst nach einem definierten Zeitraum erfolgt, um sicherzustellen, dass sich keine Person im Fahrzeug befindet. Zudem wird so eine Irritation der gegebenenfalls noch neben dem Fahrzeug stehenden Personen durch die Geräuschbildung im Fahrzeug verhindert. Zusätzlich kann durch den Gurtbandauszugssensor 22 die Anzahl der Abwickelvorgänge bzw. der Aufwickelvorgänge des Gurtbandes 14 gemessen werden oder detektiert werden, wie weit das Gurtband 14 ausgezogen wird.
Eine Straffung ist nämlich nicht nach jedem Abwickelvorgang des Gurtbandes 14 erforderlich, da nur die Wicklungen 26 locker aufgewickelt werden, die vorher abgewickelt werden. Der Effekt der engeren Wicklung bleibt also für die Wicklungen 26, die nicht abgewickelt werden, länger bestehen.
Dadurch kann auch erst nach einer definierten Anzahl Abwickelvorgänge eine erneute Straffung der Wicklungen 24 erfolgen, also wenn davon auszugehen ist, dass sich das gesamte Gurtband 14 wieder auf der Gurtspule 12 gelockert hat. Dies hat den Vorteil, dass die Straffeinrichtung 16 sowie die ganze Mechanik des Gurtaufrollers 10 geschont werden. Zudem wird auch die Batterie des Fahrzeugs, die die für die Straffung erforderliche Energie bereitstellt, geschont.
Optional kann die Steuerung 18 auch den Ladezustand der Fahrzeug batterie überprüfen, um eine Entladung der Fahrzeugbatterie durch die Straffeinrichtung 16 zu verhindern.
Ist eine Gefährdung von Fahrzeuginsassen oder Gegenständen im Fahrzeug ausgeschlossen, also durch die Sensoren detektiert, dass der Sicherheitsgurt unbelastet und unbenutzt ist, kann die Straffung durch die Straffeinrichtung 16 mit einer sehr hohen Kraft durchgeführt werden, sodass das Gurtband 14 möglichst eng auf der Gurtspule 12 aufgewickelt ist.
Die Straffung erfolgt beispielsweise mit einer Kraft von 100 N, während im regulären Betrieb des Aufwickelmechanismus üblicherweise lediglich eine Aufwickelkraft von ca. 10 N erzielt wird.
Dies kann beispielsweise mit langsam ansteigender Straffkraft erfolgen. Dadurch wird die Mechanik der Straffeinrichtung 16 geschont und eine starke Geräuschbildung, die beispielsweise durch ein schlagartiges Straffen des Gurtbandes 14 erfolgen könnte und Personen innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs irritieren könnte, verhindert. Die Straffeinrichtung 16 kann beispielsweise über die Stromstärke gesteuert werden, sodass die Straffkraft stufenweise erhöht werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Gurtaufroller (10) für einen Sicherheitsgurt, mit einer Gurtspule (12), auf der ein Gurtband (14) federbelastet aufgewickelt werden kann, und mit einer Straffeinrichtung (16), die die Gurtspule (12) in einer Aufwickelrichtung (A) beaufschlagen kann, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (18) vorgesehen ist, die die Straffeinrichtung (16) bei unbelastetem und nicht angelegtem Sicherheitsgurt aktivieren kann.
2. Gurtaufroller nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung zumindest einen Sensor aufweist, der definierte Zustände des Fahrzeugs misst und die Straffeinrichtung in Abhängigkeit von diesen Fahrzeugzuständen aktivieren kann.
3. Gurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Neigungswinkelmesser (20), eine Innenraumüberwachung (22), eine Schließüberwachung und/oder ein Pull-Out-Sensor (24) ist.
4. Verfahren zum Straffen eines unbenutzten Fahrzeuggurts durch Beaufschlagen einer Gurtspule (12) in Aufwickelrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Steuerung (18) detektiert wird, dass der Sicherheitsgurt unbelastet und nicht von einem Fahrzeuginsassen angelegt ist, und anschließend die Gurtspule (12) in Aufwickelrichtung beaufschlagt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (18) überprüft, ob das Fahrzeug abgestellt und verschlossen ist, und dass nur bei abgestelltem und verschlossenem Fahrzeug eine Aktivierung der Straffung erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung der Straffung zeitversetzt zum Detektieren des Absteilens und Verschließens des Fahrzeugs erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (18) überprüft, ob sich ein Fahrzeuginsasse im Fahrzeug befindet, insbesondere durch eine Innenraumüberwachung oder einen Bewegungssensor, und eine Aktivierung der Straffung nur erfolgt, wenn sich keine Person im Fahrzeug befindet.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Position des Fahrzeugs detektiert wird und eine Aktivierung der Straffung nur bei waagrecht stehendem Fahrzeug erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (18) die Position des Gurtbandes (14) erfasst, insbesondere mittels eines Pull-Out-Sensors, und eine Aktivierung der Straffung nur bei abgelegtem und aufgewickeltem Sicherheitsgurt erfolgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (18) den Ladezustand der Fahrzeugbatterie überprüft und eine Aktivierung der Straffung nur ab einem definierten Ladezustand der Fahrzeugbatterie erfolgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (18) die Auf- und Abwickelvorgänge zählt und eine Aktivierung der Straffung nur nach einer definierten Anzahl Aufwickel- und Abwickelvorgänge erfolgt.
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