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STAND DER TECHNIK
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Fahrzeuge, wie etwa Automobile, können Sicherheitsgurte für Insassen einschließen. Eine Anordnung des Sicherheitsgurts ist der 3-Punkt-Gurt: das Gurtband des Sicherheitsgurts ist an drei Punkten um den Insassen verankert. Insbesondere kann das Gurtband an einem Befestigungspunkt unter und zu einer Seite einer Hüfte des Insassen verbunden sein, kann über einer Schulter des Insassen und an derselben Seite wie diese verbunden sein und kann an der zu der Hüfte des Insassen gegenüberliegenden Seite befestigt sein. Das Gurtband ist in einen Schultergurt, der von einer Schulter des Insassen zu der der Hüfte gegenüberliegenden Seite verläuft, und einen Beckengurt unterteilt, der von einer Seite der Hüfte zu der anderen verläuft. Im Falle einer Kollision kann das Gurtband des Sicherheitsgurts den Insassen gegen den Schwung des Insassen zurückhalten. Zwar kann der Sicherheitsgurt die Wahrscheinlichkeit einer Verletzung des Insassen, die durch das Bewegen in einem Fahrgastraum des Fahrzeugs oder das Herausschleudern aus dem Fahrzeug während einer Kollision hervorgerufen wird, verringern, das Gurtband kann unter gewissen Umständen jedoch den Brustkorb des Insassen während des Zurückhaltens zusammendrücken.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs, einschließlich einer Sicherheitsgurtbaugruppe.
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2 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts der Sicherheitsgurtbaugruppe, einschließlich einer Gurtführung in dem Fahrzeug.
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3 ist eine Teilexplosionsansicht der Gurtführung, einschließlich eines Airbags in der zusammengefalteten Position.
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4 ist eine perspektivische Ansicht des Airbags in einer entfalteten Position.
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5 ist eine Querschnittsansicht des Airbags in der entfalteten Position entlang Linie 5 aus 4.
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6A ist eine perspektivische Ansicht eines Endes des Airbags in der entfalteten Position mit einer Klemme der Sicherheitsgurtbaugruppe in einer entriegelten Position.
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6B ist eine perspektivische Ansicht eines Endes des Airbags in der entfalteten Position mit einer Klemme der Sicherheitsgurtbaugruppe in einer verriegelten Position.
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7A ist eine perspektivische Ansicht der Klemme in der entriegelten Position.
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7B ist eine perspektivische Ansicht der Klemme in der verriegelten Position.
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8 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems für die Sicherheitsgurtbaugruppe.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Mit Bezugnahme auf die Figuren, in denen die gleichen Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten die gleichen Teile bezeichnen, schließt eine Sicherheitsgurtbaugruppe 30 eine Gurtführung 32, die einen Schlitz 34 definiert, ein sich durch den Schlitz 34 erstreckendes Gurtband 36, einen Airbag 38 und eine Klemme 40 ein. Der Airbag 38 schließt ein festes Ende 42, das bezogen auf die Gurtführung 32 fest ist, und einen aufblasbaren Endabschnitt 44 ein, der von dem festen Ende 42 weg entlang des Gurtbands 36 aufgeblasen werden kann. Die Klemme 40 ist an dem aufblasbaren Endabschnitt 44 befestigt und kann aus einer entriegelten, von dem Gurtband 36 gelösten Position in eine verriegelte Position 36 bewegt werden, die in das Gurtband eingreift.
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Im Falle einer Kollision eines Fahrzeugs 48 verteilt der Airbag 38 die Bremskraft des Gurtbands 36 über einen größeren Bereich eines Körpers eines Insassen 46, was die Kompression des Brustkorbs verringern kann und die Wahrscheinlichkeit einer Verletzung des Insassen 46 verringern kann. Während einer Fahrzeugkollision kann das Gurtband 36 der Sicherheitsgurtbaugruppe 30 Kraft auf den Insassen 46 ausüben, die dem Schwung des Insassen 46 entgegenwirkt und somit die Bewegung des Insassen 46 zusammen mit dem Fahrzeug 48 stoppt. Der Airbag 38 kann diese Kraft verteilen und dämpfen, während die Kraft auf den Insassen 46 ausgeübt wird. Wenn sich der aufblasbare Endabschnitt 44 des Airbags 38 von dem festen Ende 42 weg aufbläst, bewegt sich die Klemme 40 in die verriegelte Position und greift in das Gurtband 36 ein, um den Airbag 38 in einer Position bezogen auf den Insassen 46 zurückzuhalten.
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Wie in 1 gezeigt, schließt das Fahrzeug 48 einen Sitz 50 ein, der den Insassen 46 stützen kann. Der Sitz 50 kann ein Vordersitz oder ein Rücksitz sein und kann sich in einer beliebigen Position im Fahrzeug befinden. Bei dem in 1 gezeigten Sitz 50 handelt es sich um einen Schalensitz; alternativ kann der Sitz 50 jedoch eine Sitzbank oder eine andere Art von Sitz sein.
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Die Sicherheitsgurtbaugruppe 30 kann einen Retraktor 52 einschließen. Das Gurtband 36 kann von dem Retraktor 52 einziehbar zugeführt werden, d. h. es kann sich von dem Retraktor 52 erstrecken und in diesen eingezogen werden. Die Sicherheitsgurtbaugruppe 30 kann eine an dem Sitz 50 fixierte Schnalle 58 und einen Clip 56 einschließen, der lösbar in die Schnalle 58 eingreift. Der Clip 56 kann gleitend in das Gurtband 36 eingreifen, sodass der Clip 56 in eine gewünschte Position entlang des Gurtbands 36 bewegt werden kann. Wenn der Clip 56 im Eingriff mit der Schnalle 58 steht und sich das Gurtband 36 über den Insassen 46 erstreckt, hält die Sicherheitsgurtbaugruppe 30 den Insassen 46 auf dem Sitz 50 zurück, zum Beispiel bei plötzlicher Verlangsamung des Fahrzeugs 48. Insbesondere verriegelt der Retraktor 30 das Gurtband 36, um ein Zuführen des Gurtbands 36 während einer plötzlichen Verlangsamung des Fahrzeugs 48 zu verhindern.
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Die Sicherheitsgurtbaugruppe 30 kann eine Beckengurtbefestigung 54 einschließen, die ein Ende des Gurtbands 36 an dem Sitz 50 befestigt. Das andere Ende des Gurtbands 36 führt in den Retraktor 52. Das Gurtband 36 erstreckt sich frei durch die Gurtführung 32. Der Clip 56 gleitet frei entlang des Gurtbands 36 und unterteilt das Gurtband 36 in einen Beckengurt 60 und einen Schultergurt 62, wenn er mit der Schnalle 58 in Eingriff steht.
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Die Sicherheitsgurtbaugruppe 30 aus 1 ist ein 3-Punkt-Gurt, was bedeutet, dass das Gurtband 36 an drei Punkten um den Insassen 46 gehalten wird, wenn es befestigt ist: der Beckengurtbefestigung, der Gurtführung 32 und der Schnalle 58. Die Sicherheitsgurtbaugruppe 30 kann alternativ eine andere Anordnung von Befestigungspunkten einschließen.
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Der Retraktor 52 kann an einer Karosserie (nicht nummeriert) des Fahrzeugs 48 befestigt sein, z. B. an einer B-Säule 64, im Fall, dass es sich bei dem Sitz 50 um einen Vordersitz handelt, an einer C-Säule (nicht nummeriert), wenn es sich bei dem Sitz 50 um einen Rücksitz handelt, usw. Der Retraktor 52 kann alternativ an dem Sitz 50 angebracht sein. Der Retraktor 52 kann das Gurtband 36 freigeben, um es einem Insassen 46 zu ermöglichen, das Gurtband 36 um den Insassen 46 zu positionieren, und das Gurtband 36 zur Straffung einziehen.
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Das Gurtband 36 kann sich zwischen dem Retraktor 52 und der Beckengurtbefestigung 54 erstrecken. Das Gurtband 36 kann sich durch die Gurtführung 32 und den Clip 56 zwischen dem Retraktor 52 und der Beckengurtbefestigung 54 erstrecken. Das Gurtband 36 kann aus einem Gewebe in Form eines Riemens gebildet sein.
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Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 definiert die Gurtführung 32 wie vorangehend dargelegt den Schlitz 34 und erstreckt sich die Gurtführung 36 durch den Schlitz 34 von dem Retraktor 52 zu dem Clip 56. Die Gurtführung 32 kann ein Ende des Schultergurts 62 bezogen auf den Insassen 46 positionieren und kann sich über und außerhalb einer Schulter des Insassen 46 befinden. Der Schlitz 34 kann es dem Gurtband 36 ermöglichen, frei zu gleiten. Die Gurtführung 32 kann ein Gurtführungsgehäuse 66 und eine an dem Gurtführungsgehäuse 66 befestigte Gurtführungsabdeckung 68 einschließen. Der Schlitz 34 kann sich sowohl durch das Gurtführungsgehäuse 66 als auch die Gurtführungsabdeckung 68 erstrecken. Die Gurtführung 32 kann aus Kunststoff, Metall, Komponenten von beiden oder einem beliebigen anderen geeigneten Material oder beliebigen anderen geeigneten Materialien gebildet sein.
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Die Gurtführung 32 kann an einer Karosserie (nicht nummeriert) des Fahrzeugs 48 befestigt sein, z. B. an der B-Säule 64, im Fall, dass es sich bei dem Sitz 50 um einen Vordersitz handelt, an einer C-Säule (nicht nummeriert), wenn es sich bei dem Sitz 50 um einen Rücksitz handelt, usw. Die Gurtführung 32 kann alternativ an dem Sitz 50 angebracht sein.
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Unter Bezugnahme auf 4 schließt der Airbag 38 wie vorangehend dargelegt das feste Ende 42, das bezogen auf die Gurtführung 32 fest ist, und den aufblasbaren Endabschnitt 44 ein, der von dem festen Ende 42 weg entlang des Gurtbands 36 in Richtung des Clips 56 aufgeblasen werden kann. Das feste Ende 42 kann an der Gurtführung 32 fixiert sein. Der aufblasbare Endabschnitt 44 des Airbags 38 schließt ein freies Ende 70 ein, das von dem festen Ende 42 beabstandet ist, wenn der Airbag 38 aufgeblasen ist.
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Der Airbag 38, insbesondere der aufblasbare Endabschnitt 44, kann aus einer unaufgeblasenen Position, wie in den 1–3 gezeigt, in eine aufgeblasene Position, wie in den 4–7B gezeigt, aufgeblasen werden. In der unaufgeblasenen Position kann der Airbag 38 gegen die Gurtführung 32 gefaltet sein, wie in 3 gezeigt. Insbesondere kann der Airbag 38 in der Gurtführung 32 zwischen dem Gurtführungsgehäuse 66 und der Gurtführungsabdeckung 68 gefaltet sein. In der aufgeblasenen Position kann das freie Ende 70 von dem festen Ende 42 beabstandet sein. Wenn der Airbag 38 in der unaufgeblasenen Position in der Gurtführung 32 gefaltet ist, kann das Aufblasen des Airbags 38 die Gurtführungsabdeckung 68 von dem Gurtführungsgehäuse 66 lösen. In der aufgeblasenen Position kann der Airbag 38 allgemein von schlauchförmiger Gestalt sein, wie in 4 gezeigt.
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Der Airbag 38 kann aus einem beliebigen geeigneten Airbagmaterial, zum Beispiel einem gewebten Polymer, gebildet sein. Der Airbag 38 kann zum Beispiel aus Nylongewebegarn, zum Beispiel aus Nylon 6-6, gebildet sein. Andere geeignete Beispiele schließen Polyetheretherketon (PEEK), Polyetherketonketon (PEKK), Polyester oder ein beliebiges anderes geeignetes Polymer ein. Das gewebte Polymer kann eine Beschichtung, wie etwa Silikon, Neopren, Urethan und dergleichen, einschließen. Die Beschichtung kann zum Beispiel Polyorganosiloxan sein.
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Wie in 5 gezeigt, kann der Airbag 38 eine Bohrung 72 einschließen, die sich von dem festen Ende 42 zu dem aufblasbaren Endabschnitt 44 erstreckt. Die Bohrung 72 kann das Gurtband 36 aufnehmen; das bedeutet, dass sich das Gurtband 36 sowohl, wenn sich der Airbag 38 in der unaufgeblasenen Position befindet, als auch, wenn er sich in der aufgeblasenen Position befindet, durch die Bohrung 72 erstrecken kann. Die Bohrung 72 an dem festen Ende 42 des Airbags 38 kann mit dem Schlitz 34 ausgerichtet sein.
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Wie in den 6A und 6B gezeigt, kann die Klemme 40 an dem aufblasbaren Endabschnitt 44 des Airbags 38 befestigt sein und kann insbesondere an dem freien Ende 70 des Airbags 38 befestigt sein. Die Klemme 40 kann zum Beispiel durch Hakenelemente (nicht gezeigt) befestigt sein, die durch Einnähen in den Airbag 38 oder durch beliebige andere geeignete Mittel durch das Gewebe des Airbags 38 geführt sind. Die Klemme 40 kann aus einer entriegelten, von dem Gurtband 36 gelösten Position, wie in 6A gezeigt, in eine verriegelte Position bewegt werden, die in das Gurtband 36 eingreift, wie in 6B gezeigt.
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Wie in den 7A und 7B gezeigt, kann die Klemme 40 zwei Klemmbacken 74 einschließen, die scharnierartig gegeneinander bewegt werden können, z. B. um einen Scharnierstift (nicht nummeriert). Jede Klemmbacke 74 schließt eine Greiffläche 78 zum Eingriff mit dem Gurtband 36 ein. Die Greifflächen 78 können Zähne einschließen und/oder können einen hohen Reibungskoeffizienten bezogen auf die Gurtführung 32 aufweisen. Wenn sich die Klemme 40 in der in 7A gezeigten entriegelten Position befindet, können die Greifflächen 78 der Klemmbacken 74 von dem Gurtband 36 beabstandet sein und kann sich das Gurtband 36 frei durch die Klemme 40 bewegen. Wenn sich die Klemme 40 in der in 7B gezeigten verriegelten Position befindet, können die Greifflächen 78 der Klemmbacken 74 an dem Gurtband 36 festgeklemmt sein, um eine Bewegung des Gurtbands 36 durch die Klemme 40 zu verhindern.
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Die Klemmbacken 74 können eine Öffnung 76 dazwischen einschließen, die das Gurtband 36 aufnimmt. Die Öffnung 76 kann an dem aufblasbaren Endabschnitt 44 des Airbags 38 mit der Bohrung 72 ausgerichtet sein.
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Die Klemme 40 kann eine Feder 80 einschließen, die die Klemmbacken 74 in Richtung der verriegelten Position vorspannt. Die Feder 80 kann an jeder Klemmbacke 74 befestigt sein. Die Feder 80 kann eine Torsionsfeder, eine Zugfeder, eine Druckfeder oder eine beliebige andere geeignete Feder sein.
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Die Klemme 40 kann eine Freigabevorrichtung 82 einschließen, die der Feder 80 entgegenwirkt. Anders ausgedrückt kann die Freigabevorrichtung 82 die Feder 80 daran hindern, die Klemme 40 aus der entriegelten Position in die verriegelte Position zu bewegen. Die Freigabevorrichtung 82 kann zum Beispiel ein Stift 97 sein, der in Freigabeschlitze 98 in den Klemmbacken 74 eingepasst ist, die aneinander ausgerichtet sind, wenn sich die Klemme 40 in der entriegelten Position befindet.
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Eine Schnur 84 kann mit dem Gurtführungsgehäuse 66 und der Freigabevorrichtung 82 verbunden sein und kann sich von dem Gurtführungsgehäuse 66 zu der Freigabevorrichtung 82 erstrecken. Die Schnur 84 kann kürzer sein als eine Entfernung D (in 4 gekennzeichnet) von dem festen Ende 42 des Airbags 38 zu der Freigabevorrichtung 82, wenn sich der aufblasbare Endabschnitt 44 in der aufgeblasenen Position befindet. Demnach kann die Schnur 84, wenn der Airbag 38 in die aufgeblasene Position aufgeblasen ist, an der Freigabevorrichtung 82 ziehen, z. B. den Stift 97 aus den Schlitzen 98 ziehen, um die Klemme 40 in die verriegelte Position freizugeben.
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Als Alternative zu der Schnur 84 kann ein Sensor (nicht gezeigt) an die Klemme 40 gekoppelt sein. Der Sensor kann ein Signal an eine Steuerung 96 senden, um die Klemme 40 aus der entriegelten Position in die verriegelte Position zu bewegen. Der Sensor kann beispielsweise ein Näherungssensor sein. Der Sensor kann eine Entfernung von dem Sensor zu, zum Beispiel, dem Clip 56 erfassen. Wenn sich die Entfernung zwischen dem Sensor und dem Clip 56 unter einen Schwellenwert verringert, kann der Sensor der Freigabevorrichtung 82 das Signal geben, die Klemme 40 aus der entriegelten Position in die verriegelte Position zu bewegen. Alternativ kann der Sensor ein Trägheitssensor sein. Wenn zum Beispiel eine erfasste Beschleunigung einem bestimmten Muster folgt, wie etwa Ansteigen über einen ersten positiven Schwellenwert, Fallen unter einen zweiten negativen Schwellenwert und Steigen auf Null, kann der Sensor der Freigabevorrichtung das Signal 82 geben, die Klemme 40 aus der entriegelten in die verriegelte Position zu bewegen.
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Unter Bezugnahme auf 8 kann eine Aufblasvorrichtung 86 in Verbindung mit dem Airbag 38 stehen. Die Aufblasvorrichtung 86 kann außerhalb der Gurtführung 32 angeordnet sein, zum Beispiel in der B-Säule 64. Beim Empfang eines Signals, z. B. von einer Steuerung 96, kann die Aufblasvorrichtung 86 den Airbag 38 mit einem aufblasbaren Medium, wie etwa einem Gas, aufblasen. Die Aufblasvorrichtung 86 kann zum Beispiel eine pyrotechnische Aufblasvorrichtung sein, die eine chemische Reaktion nutzt, um ein Aufblasmedium in den Airbag 38 zu leiten. Die Aufblasvorrichtung 86 kann von einer beliebigen geeigneten Art sein, zum Beispiel eine Kaltgas-Ausblasvorrichtung.
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Die Aufblasvorrichtung 86 kann durch eine Zuleitung 88 mit dem Airbag 38 verbunden sein. Die Zuleitung 88 kann von der B-Säule 64 zu der Gurtführung 32 führen. Die Zuleitung 88 kann ein Schlauch sein, der eine Fluidverbindung zwischen der Aufblasvorrichtung 86 und dem Airbag 38 aufrechterhält.
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Wie in 8 gezeigt, kann ein Steuersystem 90 mit dem Airbag 38 verbunden sein. Das Steuersystem 90 kann die Aufblasvorrichtung 86, die Steuerung 96 und einen Kollisionssensor 92 einschließen, die über ein Kommunikationsnetz 94 in Verbindung stehen.
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Die Steuerung 96 kann mit dem Kollisionssensor 92 und der Aufblasvorrichtung 86 in Verbindung stehen. Die Steuerung 96 kann eine Steuerung auf Mikroprozessorbasis sein. Die Steuerung 96 kann einen Prozessor, Speicher usw. einschließen. Der Speicher der Steuerung 96 kann Anweisungen speichern, die durch den Prozessor ausgeführt werden können.
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Der Kollisionssensor 92 kann in Verbindung mit der Steuerung 96 stehen. Der Kollisionssensor 92 ist angepasst, um einen Aufprall auf das Fahrzeug 48 zu erfassen. Der Kollisionssensor 92 kann von einer beliebigen geeigneten Art sein, zum Beispiel Nachkollisionssensoren, wie etwa Beschleunigungsmesser, Drucksensoren und Kontaktschalter; und Vorkollisionssensoren, wie etwa Radar-, Lidar- und Bildsensorsysteme. Die Bildsysteme können eine oder mehrere Kameras, CCD-Bildsensoren, CMOS-Bildsensoren usw. einschließen. Der Kollisionssensor 92 kann sich an verschiedenen Stellen in oder an dem Fahrzeug 48 befinden. Das Steuersystem 90 kann Signale über das Kommunikationsnetz 94 übertragen, wie etwa einen Controller-Area-Network(CAN)-Bus, ein Ethernet, Local Interconnect Network (LIN) und/oder durch ein beliebiges anderes drahtgebundenes oder drahtloses Kommunikationsnetz.
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Als Beispiel für die Funktionsweise der Sicherheitsgurtbaugruppe 30 erfasst im Falle, dass das Fahrzeug 48 an einer Kollision beteiligt ist, zuerst der Kollisionssensor 92 die Kollision. Der Kollisionssensor 92 gibt der Steuerung 96 durch das Kommunikationsnetz 94 ein Signal. Die Steuerung 96 bestimmt, dass der Airbag 38 entfaltet werden soll. Die Steuerung 96 weist die Aufblasvorrichtung 86 durch das Kommunikationsnetz 94 an, den Airbag aufzublasen. Die Aufblasvorrichtung 86 bläst den Airbag 38 über die Zuleitung 88 auf. Der Airbag 38 wird aufgeblasen, wobei er die Gurtführungsabdeckung 68 von dem Gurtführungsgehäuse 66 weg drückt. Während der Airbag 38 aufgeblasen wird, drückt der Airbag 38 den Schultergurt 62 des Gurtbands 36 von einem Oberkörper des Insassen 46 weg, wodurch Platz zwischen dem Schultergurt 62 und dem Insassen 46 für das Aufblasen des Airbags 38 bereitgestellt wird. Der Airbag 38 folgt dem Schultergurt 62 während des Aufblasens, da der Schultergurt 62 durch die Bohrung 72 des Airbags 38 geführt ist. Während der Airbag 38 aufgeblasen wird, bewegt sich die Klemme 40 entlang des Schultergurts 62. Wenn der Airbag 38 beinahe vollständig aufgeblasen ist, wird die Schnur 84 gestrafft. Die Schnur 84 zieht an der Freigabevorrichtung 82, was es der Feder 80 ermöglicht, die Klemme 40 aus der entriegelten Position in die verriegelte Position zu bewegen. Die Greifflächen 78 der Klemmbacken 74 drücken gegen das Gurtband 36 und können den Airbag 38 daran hindern, eingezogen zu werden. Der Airbag 38 ist in der aufgeblasenen Position zwischen dem Insassen 46 und dem Schultergurt 62 positioniert. Der Airbag 38 verteilt die Kraft des Insassen 46, der gegen den Schultergurt 62 drückt, über einen größeren Bereich des Oberkörpers des Insassen 46 und der Airbag 38 kann somit die Wahrscheinlichkeit einer Verletzung des Insassen 46 verringern.
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Die Offenbarung wurde auf veranschaulichende Weise beschrieben und es versteht sich, dass die verwendete Terminologie als beschreibende und nicht als einschränkende Begriffe zu verstehen ist. In Anbetracht der vorangehenden Lehren sind viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Offenbarung möglich und die Offenbarung kann anders als ausdrücklich beschrieben umgesetzt werden.
