DE10119504A1

DE10119504A1 - Gurtstraffer für Sicherheitsgurte

Info

Publication number: DE10119504A1
Application number: DE2001119504
Authority: DE
Inventors: Amrei Loebert
Original assignee: Takata Petri Ulm GmbH
Current assignee: Takata Petri Ulm GmbH
Priority date: 2001-04-20
Filing date: 2001-04-20
Publication date: 2002-10-24

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer für Sicherheitsgurte mit einem Rahmen, einer Gurtaufwickelrolle, einer Rückzugsanordnung, einer Feststellanordnung und einem mit der Gurtaufwickelrolle koppelbaren Antrieb, welcher mindestens zwei Antriebseinheiten aufweist, die unabhängig voneinander ansteuerbar sind, durch eine Kupplung normalerweise antriebsmäßig von der Gurtaufwickelrolle getrennt und bei Ansprechen eines Beschleunigungssensors über eine eingerückte Kupplung drehfest mit der Gurtaufwickelrolle koppelbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer für Sicherheitsgurte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Gurtstraffer für Sicherheitsgurte sind grundsätzlich bekannt und verfü gen über einen Antrieb, der bei Ansprechen eines Beschleunigungssensors im Falle eines Unfalls einmalig aktiviert werden kann. Eine wiederholte Aktivierung, wie sie bei allen Unfällen mit sogenanntem "second impact", z. B. Auffahrunfällen, oder "roll over", d. h. Überschlägen, notwendig wäre, ist nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gurtstraffer mit erhöhter Sicherheit zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Gurtstraffer für Sicherheitsgurte mit einem Rahmen, einer Gurtaufwickelrolle, einer Rückzugsanordnung, einer Feststellanordnung sowie einem mit der Gurtaufwickelrolle koppelbaren Antrieb vorgesehen. Dieser Antrieb ist durch eine Kupplung normalerwei se antriebsmäßig von der Gurtaufwickelrolle getrennt und wird bei An sprechen eines Beschleunigungssensors über eine eingerückte Kupplung drehfest mit der Gurtaufwickelrolle verbunden.

Der Antrieb besteht erfindungsgemäß aus mindestens zwei elektrisch oder pyrotechnisch angetriebenen Antriebseinheiten, die unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Aufgrund dieser Ausbildung kann der Sicher heitsgurt auch bei mehrfachem Ansprechen eines oder mehrerer Be schleunigungssensoren im Falle eines mehrfachen Aufpralls oder eines Überschlags mehrfach effektiv gestrafft werden. Außerdem ist es möglich, den Straffvorgang in mehrere Stufen zu unterteilen, um auch im Falle nur eines Aufpralls einen optimierten Gurtstraffverlauf zu erhalten.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprü chen, der Beschreibung und den Zeichnungen beschrieben.

So ist in einer bevorzugten Ausführungsform jede einzelne der An triebseinheiten bei Aktivierung durch einen Beschleunigungssensor über eine ihr zugeordnete Kupplung drehfest mit der Gurtaufwickelrolle kop pelbar. Ein mehrfaches Straffen des Sicherheitsgurtes wird auf diese Wei se ermöglicht.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die Antriebseinheiten bei mehrmaligem Ansprechen eines oder mehrerer Beschleunigungssenso ren nacheinander oder in einer zuvor festgelegten Reihenfolge aktivierbar und über die ihnen zugeordneten Kupplungen drehfest mit der Gurtauf wickelrolle koppelbar. Dies ermöglicht ein gezieltes und den äußeren Um ständen angepaßtes Zünden der Antriebseinheiten.

Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung sorgt dafür, daß bei Aktivierung einer zweiten Antriebseinheit und ihrer zugeordneten Kupp lung die vorher aktivierte Antriebseinheit durch Lösen der ihr zugeordne ten Kupplung wieder von der Gurtaufwickelrolle entkoppelt wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die erneute Straffung des Sicherheitsgurtes durch eine zweite Antriebseinheit nicht durch eine bereits ausgelöste An triebseinheit behindert wird.

In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist auch eine gleichzeitige Aktivierung zweier oder mehrerer Antriebseinheiten möglich. Dadurch läßt sich die Straffleistung im Falle eines Unfalls den äußeren Umständen ent sprechend stufenweise anpassen. So ist beispielsweise zur Sicherung ei ner schweren Person oder bei einem Aufprall mit hoher Geschwindigkeit eine höhere Straffleistung notwendig als bei einer leichten Person und kleiner Geschwindigkeit. Die notwendige Straffleistung wird durch die An zahl der gleichzeitig aktivierten Antriebseinheiten erzielt.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform steuert ein Steuergerät entsprechend vorher festgelegter äußerer Parameter die Anzahl gleichzeitig zu aktivierender oder die Reihenfolge der zu aktivierenden Antriebsein heiten. Das Steuergerät kann ein Mikroprozessor sein, der zusätzlich zu einem oder mehr Beschleunigungssensoren mit dem Fahrzeugcomputer, welcher das Fahrzeug überwacht, verbunden ist. Anhand der zur Verfü gung stehenden, sicherheitsrelevanten Informationen über beispielsweise Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs, sowie Gewicht der zu sichernden Person kann das Steuergerät die notwendigen Antriebsein heiten aktivieren. Ein dem Unfall angepaßter optimaler Gurtstraffvorgang ist so gewährleistet.

In einer weiteren Ausbildung weist der Zusatzantrieb eine Doppel- oder Mehrfachkammer auf, wobei sich in jeder einzelnen Kammer jeweils eine Antriebseinheit befindet. Besonders vorteilhaft ist es, die einzelnen Kammern bau- und funktionsgleich zu gestalten. Benachbarte Kammern kön nen sich dann jeweils eine Kammerwand teilen, was zu einer kompakten Sandwichbauweise führen kann.

Ein genereller Vorteil solcher Gurtstraffer mit einem aus mehreren An triebseinheiten bestehendem Antrieb ist, daß die jeweiligen Antriebsein heiten geringere Gurtstraffleistungen als herkömmliche Einzelantrieb- Gurtstraffer aufweisen können. Dadurch lassen sich die Kammern der je weiligen Antriebe flacher gestalten und Konstruktionen ermöglichen, die kaum mehr Platz in Anspruch nehmen als ein nach vergleichbarem Prin zip funktionierender Einzelantrieb.

Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Darstellung eines erfin dungsgemäßen Gurtstraffers mit Doppelkammerantrieb, Gurtaufwickelrolle und Rückzugsvorrichtung,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gurtstraffers mit Doppelkammerantrieb im zusammengebau ten Zustand.

Nach den Fig. 1 und 2 weist ein erfindungsgemäßer Gurtstraffer eine Rückzugsanordnung 10, eine Gurtaufwickelvorrichtung 12 zur Aufwick lung eines Sicherheitsgurtes 14 und einen aus mindestens zwei An triebseinheiten 16, 18 bestehenden Antrieb 20 auf.

Durch die beispielsweise eine Spiralfeder aufweisende Rückzugsanord nung 10 ist der Sicherheitsgurt 14 in Gurtaufwickelrichtung vorgespannt und bei unfallbedingtem Beschleunigen und/oder versuchtem schnellen Auszug des Sicherheitsgurtes 14 in Gurtabwickelrichtung sperrbar.

Die Gurtaufwickelvorrichtung 12 ist aus einem Rahmen 22 und einer Gurtaufwickelrolle 24 aufgebaut, welche innerhalb des Rahmens 22 auf einer Achse 26 drehbar gelagert ist.

Der Antrieb 20 ist durch eine Kupplung (nicht gezeigt) normalerweise an triebsmäßig von der Gurtaufwickelrolle 24 getrennt und wird bei Anspre chen eines Beschleunigungssensors (nicht gezeigt) über eine eingerückte Kupplung drehfest mit der Gurtaufwickelrolle 24 verbunden.

Der Antrieb 20 weist mindestens zwei Antriebseinheiten 16, 18 auf, wobei jede Antriebseinheit in einer eigenen Kammer 28, 30 untergebracht ist. Bei der hier dargestellten Ausführungsform handelt es sich um pyrotech nisch angetriebene Antriebseinheiten, wie sie in der Deutschen Patentan meldung 199 61 109.2 beschrieben sind, die durch Bezugnahme auch zum Gegenstand dieser Anmeldung gemacht wird.

Die Kammern 28, 30 der Antriebseinheiten 16, 18 sind im wesentlichen durch im Abstand angeordnete und parallel zueinander verlaufende Plat ten 32, 34, 36 gebildet, die aus Stahl oder Aluminium bestehen. Die Plat ten 32, 34, 36 sind durch an den Ecken vorgesehene Bolzen 38 und Ab standshalter (nicht gezeigt) miteinander verbunden.

Zwischen jeweils einem Plattenpaar 32, 34 und 34, 36 ist eine Antriebs welle (nicht gezeigt) drehbar gelagert, die auf derselben Achse 26 wie die Gurtaufwickelrolle 24 liegt und die an ihrem inneren Ende über eine Kupplung (nicht gezeigt) drehfest mit der Gurtaufwickelrolle 24 koppelbar ist. Das äußere Ende der Antriebswelle wird in der äußeren Platte 36 durch eine Abdeckplatte 40 abgedeckt.

Neben der Antriebswelle ist zwischen jedem Plattenpaar 32, 34 und 34, 36 ein Gasgenerator (nicht gezeigt) so angebracht, daß seine Gasaustrittsöff nungen (nicht gezeigt) zwischen den Platten 32, 34 und 34, 36 münden. Um den Gasgenerator ist ein flexibles Antriebsband (nicht gezeigt) herum gelegt, welches mit seinen Seitenkanten an den Innenwänden der Platten 32, 34 und 34, 36 dicht anliegt. Das Antriebsband bildet im Ruhezustand zwischen den Einlaufstellen (nicht gezeigt) auf der Antriebswelle eine klei ne geschlossene Schlaufe, wobei die Gasaustrittsöffnungen des Gasgene rators innerhalb dieser Schlaufe münden.

Wird der Gasgenerator aufgrund einer unfallbedingten Beschleunigung gezündet, tritt aus den Gasaustrittsöffnungen Gas in das Innere der Schlaufe ein, worauf die Schlaufe sich unter Ausübung eines Drehmo mentes in Gurtaufwickelrichtung auf die Antriebswelle ausdehnt. Beim Ausdehnen der Schlaufe befinden sich die Seitenkanten des Antriebsban des in dichtendem Gleiteingriff mit den Platten 32, 34 und 34, 36, so daß innerhalb der Schlaufen der erforderliche Druck aufgebaut werden kann.

Jeweils benachbarte Kammern 28, 30 teilen sich eine gemeinsame Kam merwandplatte 34. Dadurch ergibt sich eine sandwichartige Kammerkon struktion. Da in Mehrfachantrieben 20 die einzelnen Antriebseinheiten 16, 18 etwas geringere Straffleistung aufweisen können als Einzelantriebe vergleichbarer Bauart, liegt in einer bevorzugten Ausführung der Abstand zwischen den Platten 32, 34, 36 im Bereich von etwa 1 cm oder kleiner.

Die einzelnen Antriebseinheiten 16, 18 sind unabhängig voneinander durch einen oder mehrere Beschleunigungssensoren (nicht gezeigt) an steuerbar. Jede der Antriebseinheiten 16, 18 verfügt über eine ihr zuge ordnete Kupplung (nicht gezeigt). Über diese Kupplungen sind die An triebseinheiten 16, 18 bei Aktivierung mit der Gurtaufwickelrolle 24 dreh fest koppelbar. Mehrere Antriebseinheiten 16, 18 sind gleichzeitig einkop pelbar.

Bei einem mehrmaligen Ansprechen eines oder mehrerer Beschleuni gungssensoren werden die Antriebseinheiten 16, 18 und die ihnen zuge ordneten Kupplungen in einer zuvor festgelegten Reihenfolge aktiviert. Dabei ist die Anordnung so ausgeführt, daß bei Aktivierung einer zweiten Antriebseinheit 18 und bei Einkoppeln der ihr zugeordneten Kupplung die erste Antriebseinheit 16 durch Lösen ihrer Kupplung wieder von der Gurtaufwickelrolle 24 entkoppelt wird.

Die Antriebseinheiten 16, 18 können statt direkt durch die Beschleuni gungssensoren auch durch ein Steuergerät (nicht gezeigt) aktivierbar sein, welches durch den Fahrzeugcomputer mit vorher festgelegten sicherheits relevanten Informationen zusätzlich zur Beschleunigung, wie beispielswei se Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrgastgewicht versorgt ist. Durch gleichzeitige Aktivierung mehrerer Antriebseinheiten 16, 18 ist eine in Stufen erhöhbare Gurtstraffleistung einstellbar, so daß beispielsweise auch schwere Personen bei einem Aufprall mit hoher Geschwindigkeit gut gesichert werden können.

Aufgrund der vorher festgelegten und überwachten zusätzlichen Parame ter kann das Steuergerät durch gleichzeitige Aktivierung mehrerer An triebseinheiten 16, 18 und/oder durch Festlegung der Reihenfolge ihrer Aktivierung daher einen unfall- und personenangepaßten optimalen Gurt straffvorgang erzielen.

Bezugszeichenliste

10

Rückzugsanordnung

12

Gurtaufwickelvorrichtung

14

Sicherheitsgurt

16

Antriebseinheit

18

Antriebseinheit

20

Antrieb

22

Rahmen

24

Gurtaufwickelrolle

26

Achse

28

Kammer

30

Kammer

32

Platte

34

Platte

36

Platte

38

Bolzen

40

Abdeckplatte

Claims

1. Gurtstraffer für Sicherheitsgurte (14) mit einem Rahmen (22), einer Gurtaufwickelrolle (24), einer Rückzugsanordnung (10), einer Fest stellanordnung und einem mit der Gurtaufwickelrolle (24) koppelba ren Antrieb (20), welcher durch eine Kupplung normalerweise an triebsmäßig von der Gurtaufwickelrolle (24) getrennt ist und bei An sprechen eines Beschleunigungssensors über eine eingerückte Kupplung drehfest mit der Gurtaufwickelrolle (24) verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (20) aus mindestens zwei Antriebseinheiten (16, 18) besteht, die unabhängig voneinander ansteuerbar sind.

2. Gurtstraffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Antriebseinheit (16, 18) bei Aktivierung durch einen Be schleunigungssensor über eine ihr zugeordnete Kupplung drehfest mit der Gurtaufwickelrolle (24) koppelbar ist.

3. Gurtstraffer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehrmaligem Ansprechen eines oder mehrerer Beschleuni gungssensoren die Antriebseinheiten (16, 18) nacheinander aktivierbar und über die ihnen zugeordneten Kupplungen drehfest mit der Gurtaufwickelrolle (24) koppelbar sind.

4. Gurtstraffer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehrmaligem Ansprechen eines oder mehrerer Beschleuni gungssensoren die Antriebseinheiten (16, 18) in einer zuvor festge legten Reihenfolge aktivierbar und über die ihnen zugeordneten Kupplungen drehfest mit der Gurtaufwickelrolle (24) koppelbar sind.

5. Gurtstraffer nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Aktivierung der zweiten Antriebseinheit (18) und ihrer zuge ordneten Kupplung die vorher aktivierte Antriebseinheit (16) durch Lösen der ihr zugeordneten Kupplung wieder von der Gurtaufwickel rolle (24) entkoppelbar ist.

6. Gurtstraffer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehrmaligem Ansprechen eines oder mehrerer Beschleuni gungssensoren mindestens zwei Antriebseinheiten (16, 18) gleich zeitig aktivierbar und über die ihnen zugeordneten Kupplungen drehfest mit der Gurtaufwickelrolle koppelbar sind.

7. Gurtstraffer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierung der Antriebseinheiten (16, 18) und der ihnen zugeordneten Kupplungen durch ein mit dem Fahrzeugcomputer verbundenes Steuergerät steuerbar ist, welches anhand vorher fest gelegter sicherheitsrelevanter Fahrzeugdaten die Anzahl gleichzeitig zu aktivierender Antriebseinheiten und/oder die Reihenfolge der zu aktivierenden Antriebseinheiten (16, 18) ermittelt.

8. Gurtstraffer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs und das Gewicht der zu sichernden Person sicherheitsrelevante Fahr zeugdaten sind.

9. Gurtstraffer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheiten (16, 18) in Doppel- oder Mehrfachkam mern (28, 30) untergebracht sind.

10. Gurtstraffer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die einzelnen Kammern (28, 30) der Antriebseinheiten (16, 18) in ihrer äußeren Form und Bauart gleichen.

11. Gurtstraffer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (28, 30) der Antriebseinheiten (16, 18) in Sand wichbauweise ausgebildet sind und sich insbesondere zwei benach barte Kammern (28, 30) eine Kammerwand (34) teilen.

12. Gurtstraffer nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheiten (18, 20) jeweils unterschiedliche Straff leistungen aufweisen.

13. Gurtstraffer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheiten (18, 20) jeweils gleiche Straffleistungen aufweisen.