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Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsgurteinrichtung mit einem aufblasbaren Gurtband mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 und ein aufblasbares Gurtband mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 11.
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Aus der
DE 10 2010 033 594 A1 ist bereits ein aufblasbares Gurtband für einen Sicherheitsgurt eines Fahrzeuges bekannt, welches einen Gurtinnenraum und einen darin angeordneten Gaskanal aufweist, welcher verschiedene Abschnitte des Gurtinnenraumes miteinander verbindet. Der Gaskanal ist durch einen flexiblen Schlauch gebildet, welcher an seinem Ende eine Schlauchöffnung und mehrere radiale Ausströmöffnungen aufweist. Aufgrund der Schlauchöffnung und der Ausströmöffnungen soll der bei der Aktivierung des Gasgenerators entstehende Gasstrom sowohl radial als auch in Axialrichtung in das aufblasbare Gurtband einströmen können.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sicherheitsgurteinrichtung mit einem aufblasbaren Gurtband und ein aufblasbares Gurtband bereitzustellen, bei dem das aufblasbare Gurtband möglichst kontrolliert aufgeblasen wird.
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Zur Lösung der Aufgabe wird eine Sicherheitsgurteinrichtung mit einem aufblasbaren Gurtband mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein aufblasbares Gurtband mit den Merkmalen des Anspruchs 11 vorgeschlagen.
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Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Füllschlauch an seinem Ende verschlossen ist. Durch die vorgeschlagene Lösung tritt der Gasstrom ausschließlich durch die radialen Ausströmöffnungen aus, wobei er vor dem Ausströmen an dem geschlossenen Ende aufgestaut wird und praktisch durch die seitlichen radialen Ausströmöffnungen seitlich verdrängt wird. Dadurch wird insgesamt eine starke Verwirbelung und Homogenisierung des Gasstromes erzeugt. Das verschlossene Ende des Füllschlauches wirkt praktisch als Prallfläche zur Umlenkung des Gasstromes aus der Längsströmrichtung in die Radialrichtung. Ferner steigt der Druck in dem Füllschlauch dadurch in einer Anfangsphase wesentlich schneller an, so dass der Füllschlauch schneller zu seiner vollen Schlauchform aufgeblasen wird. Außerdem übersteigt der Druck des Gasstromes in dem Füllschlauch wesentlich früher einen bestimmten Gasdruck, der Verlauf des Gasdruckes wird in der Anfangsphase von einer Parabelform an einen mehr rechtwinkligen Verlauf angenähert, wodurch der durch die Ausströmöffnungen austretende Gasstrom bereits zu einem früheren Zeitpunkt mit einem höheren Druck in das aufblasbare Gurtband eintritt. Der Füllschlauch wirkt aufgrund des verschlossenen Endes praktisch als Verzögerungsglied in dem Stromfaden des Gasstromes, mithilfe dessen der Druckaufbau des Gasstromes in dem Füllschlauch auf Kosten des in das aufblasbare Gurtband eintretenden Volumenstromes beschleunigt wird.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass das verschlossene Ende des Füllschlauches in Bezug zu der Längsachse des Füllschlauches in einem Winkel von ungleich 90 Grad, bevorzugt in einem Winkel von 60 bis 70 Grad, und bevorzugt in einem Winkel von 65 Grad verläuft. Durch das schräg zu der Längsachse des Füllschlauches verlaufende Ende des Füllschlauches wird eine schräge Kante des aufblasbaren Gurtbandes gebildet, durch welche die Bewegung des Gurtbandes über eine Umlenkstelle oder auf eine Gurtwelle eines Gurtaufrollers weicher gestaltet werden kann. Die Dicke des aufblasbaren Gurtbandes mit dem darin angeordneten Füllschlauch nimmt dadurch im Bereich des Endes des Füllschlauches während der Bewegung über die Umlenkstelle ausgehend von einer Randseite zu der anderen Randseite hin stetig zu, statt in Form einer senkrecht zu der Längsachse verlaufenden Kante sprungartig erhöht zu werden.
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Insbesondere kann das verschlossene Ende des Füllschlauches durch eine in Bezug zu der Längsachse des Füllschlauches in einem Winkel von ungleich 90 Grad, bevorzugt in einem Winkel von 60 bis 70 Grad, und besonders bevorzugt in einem Winkel von 65 Grad verlaufende Naht oder Klebeverbindung verschlossen sein. Durch die schräg verlaufende Naht oder Klebeverbindung wird das Ende des mit dem Gasstrom gefüllten Teils des Füllschlauches so geformt und fixiert, dass dieses nicht sprungartig über die gesamte Breite über eine Umlenkstelle geführt wird, sondern sich stattdessen während der Umlenkbewegung von einer Randseite anfangend von einem zunächst geringen Querschnitt kontinuierlich zunehmend bis zu dem vollen Querschnitt erweitert. Sofern der Füllschlauch z. B. geringfügig aufgeblasen ist ergibt sich dadurch ein zu der Längsrichtung des aufblasbaren Gurtbandes schräg gerichteter Absatz. Dieser schräg gerichtete Absatz ermöglicht eine weichere Bewegung über eine Umlenkstelle, z. B. bei einem Aufwickeln des Gurtbandes nach der Aktivierung des Gasgenerators.
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Ferner können die Ausströmöffnungen gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch Klappen gebildet sein. Durch die vorgeschlagene Lösung können Ausströmöffnungen geschaffen werden, welche aufgrund ihrer Beweglichkeit um das Schwenklager auch schon bei einem geringen Überdruck in dem Füllschlauch öffnen. Ferner können durch die Klappen Ausströmöffnungen geschaffen werden, welche erst bei einem Überschreiten eines bestimmten Gasdruckes zu ihrer vollen Öffnungsfläche geöffnet werden, wodurch die Aufblascharakteristik weiter einem Rechteckverlauf angenähert werden kann.
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Dabei sind die Klappen bevorzugt um ein dem Ende des Füllschlauches zugewandtes Schwenklager verschwenkbar. Die Klappen öffnen dadurch praktisch durch eine zu dem Ende des Füllschlauches hin gerichtete Schwenkbewegung und ermöglichen dadurch ein von dem Ende des Füllschlauches weg gerichtetes Austreten des Gasstromes aus dem Füllschlauch in das aufblasbare Gurtband. Dieses gerichtete Ausströmen ist insofern vorteilhaft, da der Gasstrom dadurch durch den Füllschlauch zunächst bis zu einer etwa in der Mitte des Brustkorbes oder an der Schulter des Insassen anliegenden Abschnitt des Diagonalgurtabschnittes des aufblasbaren Gurtbandes geleitet wird, bis er aus dem Füllschlauch austritt, von wo der Gasstrom dann durch die Ausströmöffnungen in Richtung des unteren Abschnittes des Diagonalgurtabschnittes in das aufblasbare Gurtband also vor den Brustbereich eintritt. Der zwischen der Schulter des Insassen und dem Gurtaufroller oder dem Umlenker befindliche Abschnitt des Diagonalgurtabschnittes wird dadurch bewusst nicht oder erst später aufgeblasen, da er für die Insassenbelastung der Rückhaltefunktion von geringerer Bedeutung ist. Dadurch wird der zur Verfügung stehende Gasstrom für die Reduzierung der Insassenbelastung effektiver ausgenutzt.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Ausströmöffnungen durch Schlitze gebildet sind. Durch die vorgeschlagene Ausführungsform können die Ausströmöffnungen besonders kostengünstig hergestellt werden. Der Füllschlauch kann dadurch aus einer vollflächigen Gewebelage herstellt werden, in welche die Schlitze anschließend einfach eingeschnitten werden. Durch den in den Füllschlauch eintretenden Gasstrom und die dadurch bedingte Druckerhöhung weiten sich die Schlitze dann zu den Ausströmöffnungen auf, wobei bestimmte Schlitzgeometrien den Aufweitvorgang begünstigen können.
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Insbesondere können die Schlitze in einem Winkel von 40 bis 50 Grad, vorzugsweise in einem Winkel von 45 Grad in Bezug zu der Längsachse des Füllschlauches ausgerichtet sein. Durch die Ausrichtung kann ein entsprechend gerichtetes Ausströmen des Gasstromes durch die Schlitze bewirkt werden, wobei durch die winklige Ausrichtung der Schlitze insbesondere eine für das Aufblasverhalten günstige Verwirbelung des in das aufblasbare Gurtband eintretenden Gasstromes erzielt werden kann. Dazu können die Schlitze bewusst eine unterschiedliche winklige Ausrichtung zueinander aufweisen, um den Effekt der Verwirbelung weiter zu unterstützen.
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Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass jeweils zwei Schlitze sich zu einem V-förmigen Schlitz ergänzen. Durch den V-förmigen Schlitz kann die oben beschriebene Klappe besonders einfach verwirklicht werden.
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Dabei kann der gebildete V-förmige Schlitz derartig ausgerichtet sein, dass die Spitze des V-förmigen Schlitzes von dem freien Ende des Füllschlauches weg gerichtet ist. Durch die Ausrichtung des Schlitzes tritt der Gasstrom bevorzugt von dem Ende des Füllschlauches weg gerichtet aus. Aufgrund der vorgeschlagenen Ausrichtung des V-förmigen Schlitzes ist das Schwenklager, welches sich in diesem Fall automatisch durch die Verbindungslinie der freien Enden des V's ergibt, dem Ende des Füllschlauches zugewandt. Dadurch ergibt sich praktisch eine Klappe, welche beim Öffnen zuerst mit der Spitze des V's angehoben wird.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass der Füllschlauch an seinem Ende mit den gegenüber liegenden Gewebelagen flach aufeinander gelegt ist, und die aufeinander liegenden Gewebelagen unterschiedlich endende Randseiten aufweisen. Durch die vorgeschlagene Lösung nimmt die Dicke des Füllschlauches ausgehend von der endseitigen Randseite des Füllschlauches in kleineren Stufen zu, so dass ein angenehmeres Tragegefühl für den Insassen erreicht werden kann. Dadurch spürt der Insasse den in dem aufblasbaren Gurtband befindlichen Füllschlauch weniger deutlich.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:
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1: einen Insassen mit einer Sicherheitsgurteinrichtung mit einem aufblasbaren Gurtband, und
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2: einen vergrößerten Ausschnitt des Endabschnittes eines Füllschlauches aus einer ersten Ansicht, und
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3: einen vergrößerten Ausschnitt des Endabschnittes eines Füllschlauches aus einer zweiten Ansicht.
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In der 1 ist ein Insasse 2 mit einer erfindungsgemäßen Sicherheitsgurteinrichtung zu erkennen. Die Sicherheitsgurteinrichtung umfasst ein wenigstens abschnittsweise aufblasbares Gurtband 1, welches mit einem Ende zusammen mit einem Gasgenerator 5 an einem Kraftfahrzeug befestigt ist, und mit dem anderen Ende auf einem ebenfalls fahrzeugfest befestigten Gurtaufroller 3 aufwickelbar ist. Auf dem aufblasbaren Gurtband 1 ist eine Gurtzunge 7 verschieblich geführt, welche zum Anschnallen des Insassen 2 in einem ebenfalls fahrzeugfest befestigten Gurtschloss 4 verriegelbar ist. Die Gurtzunge 7 unterteilt das aufblasbare Gurtband in der verriegelten Stellung dann in einen von dem Gasgenerator 5 bis zu dem Gurtschloss 4 verlaufenden Beckengurtabschnitt und einen von dem Gurtschloss 4 zu dem Gurtaufroller 3 verlaufenden Diagonalgurtabschnitt. Alternativ kann der Diagonalgurtabschnitt auch von dem Gurtschloss 4 zu einem Umlenker verlaufen, sofern das aufblasbare Gurtband 1 vor dem Einlaufen in den Gurtaufroller 3 umgelenkt wird. In dem aufblasbaren Gurtband 1 ist ein strömungstechnisch an den Gasgenerator 5 angeschlossener Füllschlauch 6 vorgesehen, welcher sich von dem Gasgenerator 5 durch den Beckengurtabschnitt, die Umlenkstelle in der Gurtzunge 7 und schließlich durch den Diagonalgurtabschnitt bis ungefähr zur Mitte des Brustbereichs des Insassen 2 erstreckt. Je nach der Körpergröße und Körperfülle des Insassen kann sich der Füllschlauch 6 aber auch bis zu der Schulter erstrecken oder vor der Mitte des Brustbereichs enden. Der Füllschlauch 6 dient dazu, den von dem Gasgenerator 5 erzeugten Gasstrom in den Diagonalgurtabschnitt einzuleiten. Zur Reduzierung der Insassenbelastung wird der Diagonalgurtabschnitt des aufblasbaren Gurtbandes 1 bevorzugt aufgeblasen, wobei der Füllschlauch 6 durch den Beckengurtabschnitt lediglich durchgeleitet wird, um den von dem Gasgenerator 5 erzeugten Gasstrom in den Diagonalgurtabschnitt zu leiten.
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In den 2 und 3 ist ein vergrößerter Ausschnitt des aufgeschnittenen aufblasbaren Gurtbandes 1 mit dem Ende des darin angeordneten Füllschlauches 6 in verschiedenen Ansichten zu erkennen. Der Füllschlauch 6 ist in der Länge so bemessen, dass das Ende des Füllschlauches 6 bei einem Insassen mittlerer Körperproportionen in etwa an dem Brustbereich anliegt. An dem Ende des Füllschlauches 6 sind mehrere Ausströmöffnungen in Form von V-förmigen Schlitzen vorgesehen, welche so ausgerichtet sind, dass die Spitzen der V's von dem Ende des Füllschlauches 6 weg gerichtet ist. Dadurch bilden die Schlitze 8 jeweils eine Klappe 13 mit einem durch die virtuelle Verbindungslinie der freien Enden des V's gebildeten Schenklager 18, welches dem Ende des Füllschlauches 6 zugewandt ist. Der Füllschlauch 6 ist an seinem Ende mit den zwei gegenüberliegenden Gewebelagen 14 und 15 aufeinander gelegt und mittels einer in einem Winkel 17 von ca. 65 Grad zu der Längsachse 16 des Füllschlauches 6 verlaufenden Naht verschlossen. Die Gewebelagen 14 und 15 weisen unterschiedlich endende Randseiten auf, so dass die Dicke des Füllschlauches 6 in einem dreiecksförmigen Abschnitt der alleinigen Dicke der Gewebelage 14 entspricht und in dem weiteren Abschnitt der Summe der Dicken der Gewebelagen 14 und 15 entspricht. Dadurch ergibt sich ausgehend von dem Ende des Füllschlauches eine stufenförmige Dickenzunahme, durch welche der Tragekomfort des aufblasbaren Gurtbandes verbessert werden kann. Der dargestellte dreiecksförmige Ausschnitt der Gewebelage 15 kann z. B. dadurch geschaffen werden, indem der Füllschlauch 6 vorher um 90 Grad um die Längsachse 16 gedreht, flach zusammengelegt und anschließend ausgehend von der Mitte in einem Winkel abgeschnitten wird. Nach dem Abschneiden wird der Füllschlauch 6 wieder um 90 Grad zurück verdreht und mit den Gewebelagen 14 und 15 aufeinander gelegt, wodurch sich dann die dreiecksförmige Fläche mit nur einer Gewebelage 14 ergibt. Anschließend werden die beiden Gewebelagen 14 und 15 durch die schräg verlaufende Naht 9 miteinander vernäht, wobei die Vernähung bevorzugt mit einem sehr zugfesten Aramidfaden vorgenommen wird. Durch die schräg verlaufende Naht 9 ergibt sich eine schräg verlaufende Kante, aufgrund derer der Füllschlauch 6 mit einer gleichmäßigeren Kraftzunahme über einen Umlenker oder eine sonstige Umlenkstelle z. B. an einem Gurtaufroller gezogen werden kann. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das aufblasbare Gurtband nach dem Aufblasen wieder auf dem Gurtaufroller 3 aufgewickelt werden soll. Die Naht 9 begrenzt den aufblasbaren Teil des Füllschlauches 6, so dass dieser aufgrund der schräg verlaufenden Naht 9 ebenfalls eine schräg verlaufende Endseite statt einer senkrecht zu der Längsachse verlaufende Stufe aufweist.
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Die Länge des Füllschlauches 6 ist so gewählt, dass das Ende des Füllschlauches 6 bei einem Insassen mittlerer Körperproportion (z. B. 50-% Mann oder 50-% Frau) in etwa an dem mittleren Brustabschnitt zu liegen kommt. Das aufblasbare Gurtband 1 wird dann ausgehend von dem Ende des Füllschlauches 6 über die V-förmigen Schlitze 8 dadurch aufgeblasen, indem die Klappen 13 bei einem Ansteigen des Innendruckes um die Schwenklager 13 verschwenken und dadurch das Austreten des Gasstromes aus dem Füllschlauch 6 in Richtung des unteren Abschnittes des Diagonalgurtabschnittes ermöglichen. Dadurch strömt der Gasstrom bevorzugt in Richtung des Gurtschlosses 4 in das aufblasbare Gurtband 1 aus, so dass der Teil des Diagonalgurtabschnittes bevorzugt aufgeblasen wird, welcher an dem Insassen anliegt. Der obere Teil des Diagonalgurtabschnittes zwischen dem Insassen und dem Gurtaufroller 3 oder einem Umlenker wird bevorzugt nicht oder erst später aufgeblasen, da dieser Abschnitt nicht an dem Insassen anliegt und damit für die Insassenbelastung unerheblich ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010033594 A1 [0002]
