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Beschreibung Personen-Rückhaltesystem Die Erfindung betrifft ein
Rückhaltesystem für Personen in Personenbeförderungsmitteln, insbesondere Kraftfahrzeugen,
mit einem Dreipunkt-Sicherheitsgurt.
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Derartige Rückhaltesysteme weisen einen Dreipunkt-Sicherheitsgurt
auf, bei dem das Gurtband von einem unteren Befestigungsbeschlag an der Außenseite
des Fahrzeugsitzes zunächst als Beckengurt zu einer lösbaren Befestigung, beispielsweise
einem Gurtschloß an der Innenseite des Sitzes,und von dort als Brust-bzw. Schultergurt
schräg nach oben zu einem oberen Befestigungs- oder Umlenkbeschlag verläuft, von
welchem es dann nach unten umgelenkt zu einem an einem Fahrzeugaufbauteil angebrachten
Gurtaufroller geführt ist.
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Bei bekannten Rückhaltesystemen ist der Gurtaufroller durchweg als
selbstsperrender Gurtaufroller ausgebildet (DE-OS 28 23 334), der über ein gurtband-
sowie ein fahrzeugsensitives Sperrsystem verfügt, so daß die Blockierung des Gurtaufrollers
sowohl durch schnellen Zug am Gurtband wie auch bei plötzlichen Verzögerungen bzw.
Beschleunigungen des Fahrzeugs erfolgt.
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Bei solchen Rückhaltesystemen besteht im Falle eines Unfalles folgendes
Problem: Wenn es zu einem Unfall kommt, geschieht die Blockierung des Gurtbandes
herkömmlich im Gurtaufroller, also an einer Stelle, die verhältnismäßig weit von
dem den Körper der angeschnallten Person berührenden Gurtabschnitt entfernt ist.
Dies hat zur Folge, daß eine vergleichsweise große Gurtlänge zwischen der Blockierstelle
und dem über dem Körper der Person laufenden Gurtband vorhanden ist, deren unter
dem Einfluß der bei einem Unfall auftretenden Kräfte erfolgende Dehnung zusätzlich
zu der beim Anlegen des Gurtes entstehenden Gurtlose und zu der in Körperbereich
der Person erfolgenden Gurtdehnung eine Verlängerung des Gurtbandes bewirkt, die
eine den Insassen gefährdende Vorverlagerung des angeschnallten Körpers gestatten
kann.
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Hinzu kommt eine weitere, zusätzliche Gurtlängung durch den sogenannten
Filmspuleneffekt im Gurtaufroller, der sich dadurch erklärt, daß der in mehr oder
weniger dichten Windungen von der Aufrollfeder auf die diesbezügliche Welle aufgewickelte
Gurt unter Aufwendung entsprechender Kräfte noch wesentlich strammer aufgewickelt
werden könnte, so daß bei normaler Wicklung durch starken Zug am Gurtband eine Verdichtung
der vorgenommenen Gurtwicklung unter gleichzeitiger Freigabe
einer
entsprechenden Gurtlänge erfolgen muß. Zusammen mit der vorgenannten Gurtdehnung
kann es so erfahrungsgemäß zu einer Gurtlängung bis zu vierzig Zentimeter kommen,
die am Körper der angeschnallten Person befindliche Gurtlose nicht einmal eingerechnet,
womit eine gefährliche Vorwärtsverlagerung der angeschnallten Person verbunden ist
mit dem Ergebnis, daß auch bei angeschnallten Personen Kopf und Kniee schon an einem
Fahrzeugteil anschlagen können.
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Als Teillösungen der vorstehend aufgeführten Probleme sind bereits
für sich eine Strammvorrichtung für den Gurt sowie eine Klemmeinrichtung für das
Gurtband jeweils nur in Kombination mit einem selbstsperrenden Gurtaufroller bekannt.
Dabei sind die bekannten Strammvorrichtungen (DE-OS 30 40 667) entweder mit der
Aufwickelwelle des Gurtaufrollers getrieblich verbunden, so daß nach Auslösen der
Strammvorrichtung durch einen fahrzeugseitig vorgesehenen Sensor die Aufwickelwelle
in Aufwickelrichtung gedreht und auf diese Weise sowohl der Filmspuleneffekt auf
der Aufwickelwelle als auch die Gurtlängung in dem Wegabschnitt zwischen Gurtaufroller
und oberem Befestigungs- oder Umlenkbeschlag beseitigt wird. Bei einer anderen bekannten
Strammvorrichtung (DE-OS 30 44 951) greift die Strammvorrichtung mit einem Zugmittel
an dem zu strammenden Gurtband an und zieht dieses relativ gegenüber einem fest
angeordneten Umlenkelement für den Gurt stramm.
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Bei den bekannten Klemmeinrichtungen, wie sie beispielsweise in der
DE-OS 25 40 302 beschrieben sind, ist der obere Befestigungs- oder Umlenkbeschlag
für den Gurt gleichzeitig mit einer Klemmeinrichtung ausgestattet, die bei einer
entsprechenden Zugkraft am
Gurt diesen einklemmt und ein weiteres
Durchrutschen durch den Beschlag verhindert, so daß mit einer solchen Klemmeinrichtung
die Folgen des im Gurtaufroller auftretenden Filmspuleneffekts vermieden werden
können.
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Den bekannten Rückhaltesystemen ist jedoch immer noch der Nachteil
zu eigen, daß sich trotz Ergänzung des selbstsperrenden Gurtaufrollers durch eine
Strammvorrichtung oder eine Klemmeinrichtung immer noch beträchtliche Werte für
die Gurtlängung ergeben, die ihrerseits eine unerwünschte, weil den Insassen gefährdende
Vorverlagerung der angeschnallten Person zur Folge haben. Dies liegt einerseits
in der Reaktionszeit des selbst- sperrenden Gurtaufrollers begründet, wobei gleiches
auch für die Gurtklemmung gilt, die erst auf einen entsprechenden Zug am Gurtband
hin anspricht. Hinzu kommt weiterhin die Dehnung des Gurtbandes aufgrund der nach
der Blockierung wirkenden Kräfte. Schließlich kann eine vorgesehene Strammvorrichtung
auch erst in Betrieb gesetzt werden, wenn der Gurtaufroller angesprochen und blockiert
hat, wonach die Strammvorrichtung zusätzlich durch die am Gurt wirkenden Körper-Beschleunigungskräfte
belastet ist.
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So haben Messungen für ein Personen-Rückhaltesystem mit einem herkömmlichen,
selbstsperrenden Gurtaufroller ergeben, daß Längungen des Sicherheitsgurtes bei
Belastung des Systems in der Größenordnung von rund vierzig Zentimeter auftreten,
die zu fast vierzig Prozent auf den Abschnitt des Sicherheitsgurtes vom Gurtaufroller
bis zum Umlenkbeschlag (Reaktionsweg Gurtaufroller, Filmspuleneffekt im
Gurtaufroller,
Wegstreckendehnung Gurtaufroller bis Umlenkbeschlag), zu weiteren rund fünfunddreißig
Prozent auf die Dehnung des Schultergurtes und zu fünfundzwanzig Prozent auf die
des Beckengurtes entfallen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Personen-Rückhaltesystem
zu schaffen, bei welchem die Gurtlängung in einem solchen Umfang vermieden ist,
daß die verbliebene Gurtlängung eine Vorwärtsverlagerung der angeschnallten Person
weitgehend ausschließt.
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Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter
Ausgestaltungen und Weiterbildungen aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser
Beschreibung vorangestellt sind.
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Vom Beginn des Zusammenstoßes bis zum Beginn einer Vorwärtsverlagerung
der angeschnallten Person vergehen bei einer Geschwindigkeit von cirka fünfzig Kilometer
je Stunde rund zwanzig bis dreißig Millisekunden.
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Dieser Zeitraum wird bei der Erfindung ausgenutzt, um das Personen-
Rückhaltesystem in allen Bestandteilen, nämlich Gurtaufroller, Strammvorrichtung
und Klemmeinrichtung, auszulösen und so eine Längung des Gurtbandes schon im Ansatz
zu verhindern bzw.
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den Gurt zu strammen.
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Aufgrund der Meldung eines fahrzeugseitig installierten Sensors wird
zunächst die Blockierung des Gurtaufrollers eingeleitet, der zu diesem Zweck nun
nicht mehr als selbstsperrendes System arbeitet, sondern mit entsprechenden, die
Blockierung aktiv einleitenden Kraftmitteln ausgerüstet ist. Auf diese Weise ist
der Gurtaufroller schon nach etwa zwei Millisekunden
blockiert.
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Gleichzeitig mit der Blockierung des Gurtaufrollers wird die Strammvorrichtung
betätigt, da bei der Erfindung nicht erst abgewartet werden muß, bis der Gurtaufroller
blockiert hat. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß die Strammvorrichtung nun nicht
schon den Gurt entgegen den am Gurt wirkenden Belastungskräften strammen muß, da
eine entsprechende Vorwärtsverlagerung der angeschnallten Person zum Zeitpunkt der
Gurtstrammung noch nicht eingesetzt hat, wodurch die Strammkraft weitgehend auch
zur Beseitigung des Filmspuleneffektes herangezogen werden kann.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wirkt die
Strammvorrichtung jedoch nicht nur auf die Welle des Gurtaufrollers ein, sondern
die Strammbewegung wird auch zur Strammung des Beckengurtes herangezogen, indem
die Strammvorrichtung über ein Zugmittel auch mit dem Beckengurt verbunden ist.
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In Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels kann nach der Erfindung
auch vorgesehen sein,für die Strammung des Beckengurtes des Dreipunkt-Sicherheitsgurtsystems
auf der Befestigungssseite außen am Fahrzeugsitz einen zusätzlichen Gurtaufroller
vorzusehen, der seinerseits mit einer ihm zugeordneten, auf seine Aufrollwelle einwirkenden
Strammvorrichtung gekoppelt ist. Auf die Anordnung eines solchen zusätzlichen Gurtaufrollers
kann jedoch auch verzichtet werden, wenn eine dort vorgesehene eigene Strammvorrichtung
unmittelbar am Beckengurt angreift und diesen über ein festes Umlenkelement einschlauft
und so die Strammung bewirkt.
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Unmittelbar nachdem der Strammvorgang abgeschlossen ist, welcher etwa
mit zehn Millisekunden anzusetzen ist, erfolgt bei der Erfindung die Auslösung der
Klemmeinrichtung, die das gestrammte Gurtband nun schon festhält, bevor nach dem
obengenannten Zeitraum von zwanzig bis dreißig Millisekunden die Vorwärts- verlagerung
der angeschnallten Person einsetzt. Die Auslösung erfolgt bei eirem Ausführungsbeispiel
der Erfindung durch ein Signal einer am Gurtaufroller angebrachten Kraftmeßvorrichtung,
die beim Überschreiten einer vorbestimmten Strammkraft das Ende der Strammbewegung
signalisiert und die Klemmeinrichtung auslöst.
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Die Klemmeinrichtung kann jedoch nach einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung auch sogleich zusammen mit der Strammvorrichtung ausgelöst werden,
wenn dafür Sorge getragen ist, daß das Gurtband bei geschlossener Klemmeinrichtung
durch diese hindurch in Richtung auf den Gurtaufroller rückholbar ist, während es
in der Gegenrichtung durch die Klemmeinrichtung festgehalten ist.
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Soweit die Gurtaufrollerblockierung, die eine oder mehreren Strammvorrichtungen
sowie die Klemmeinrichtung über druckgasgetriebene Betätigungsorgane ausgelöst und
betätigt werden, ist es vorteilhaft, anstelle der dezentralen Treibladungen eine
zentrale Kartusche für die Erzeugung des benötigten Druckgases anzuordnen und die
einzelnen Verbraucher über Gasdruckrohre daran anzuschließen. Damit die gewünschte
zeitliche Abfolge der Auslösung eingehalten wird, kann entweder ein Gasdruckverteiler
vorgesehen sein, der über Berstscheiben oder unterschiedliche Leitungsquerschnitte
die Ansteuerung der Verbraucher bewirkt, oder aber die Verbraucher sind durch entsprechend
vorgenommene
Parallel- oder Reihenschaltung der Gasdruckrohre in
ihrer zeitlichen Abfolge vorbestimmt.
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Mit der Erfindung ist also der Vorteil verbunden, daß infolge der
unmittelbaren aktiven Blockierung der Bestandteile des Rückhaltesystems Auslöseverzögerungen
vollständig vermieden sind, so daß das gesamte Personen-Rückhaltesystem bereits
im Vorfeld der sich bei einem Zusammenstoß ergebenden Kräfte blockiert ist. Somit
können die Reaktionszeit am Gurtaufroller, der Filmspuleneffekt in diesem sowie
die Dehnung im Bereich zwischen Gurtaufroller und Umlenkbeschlag in ihren nachteiligen
Folgen für die angeschnallte Person ausgeschaltet werden.
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Der dafür bei den bekannten Systemen anzusetzende Prozentsatz von
fast vierzig Prozent kann durch die Erfindung um nahezu die Hälfte vermindert werden,
so daß eine verbleibende Vorwärtsverlagerung der angeschnallten Person entsprechend
vermindert wird. Eine zusätzliche Verbesserung tritt bei der Strammung des Beckengurtes
ein, da auch hier bei bekannten Systemen erhebliche Längungswerte zu verzeichnen
sind, die im Unfallgeschehen einer Vorverlagerung des Beckens und somit einer Verletzung
der Beine am Instrumentenbrett (sog. Submarining-Effekt) Vorschub leisten.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben,
welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen: Fig. 1 ein Personen-Rückhaltesystem
in einer schaubildlichen Ansicht,
Fig. 2 die Systemseite eines
durch Hubmagnet axial blockierbaren Gurtaufrollers im Schnitt, Fig. 3 die Systemseite
eines durch Gasdruckgenerator axial blockierbaren Gurtaufrollers im Schnitt, Fig.
4 die Systemseite eines durch Hubmagnet blockierbaren Gurtaufrollers in einer anderen
Ausführungsform in schematischer Darstellung, Fig. 5 den Gegenstand der Fig. 4 bei
Blockierung mittels Gasdruckgenerator, Fig. 6 in schematischer Darstellung die Systemseite
eines radial blockierbaren Gurtaufrollers mit Hubmagnet, Fig. 7 den Gegenstand der
Fig. 6 bei Blockierung mittels Gasdruckgenerator, Fig. 8 einen Gurtaufroller mit
Strammvorrichtung in Seitenansicht, teilweise geschnitten, Fig. 9 die Strammvorrichtung
gemäß Fig. 8 im teilweisen Längsschnitt nach Linie IX -IX in Fig. 8, Fig. 10 das
Personen-Rückhaltesystem mit einer Strammvorrichtung für den Beckengurt in schaubildlicher
Ansicht,
Fig. 11 ein anderes Ausführungsbeispiel der Strammvorrichtung
für den Beckengurt in schaubildlicher Ansicht, Fig. 12 eine Klemmeinrichtung mit
Umlenkbeschlag im Längsschnitt in entsperrter Stellung, Fig. 13 die Klemmeinrichtung
gemäß Fig. 12 in gesperrter Stellung, Fig. 14 die Klemmeinrichtung gemäß Fig. 12
in einer synoptischen Darstellung, Fig. 15 die Klemmeinrichtung gemäß Fig. 13 in
synoptischer Darstellung, Fig. 16 die Klemmeinrichtung gemäß Fig. 12 mit Auslösung
durch Gasdruckgenerator, Fig. 17 den Gegenstand der Fig. 16 in gesperrter Stellung,
Fig. 18 ein anderes Ausführungsbeispiel der Klemmeinrichtung mit Hubmagnet, Fig.
19 das Ausführungsbeispiel der Fig. 18 mit Gasdruckgenerator, Fig. 20 das Personen-Rückhaltesystem
mit einer zentralen Steue- und Versorgungseinheit in schaubildlicher Darstellung,
Fig. 21 ein Schaltschema der Anordnung der Gasdruckrohre für das Rückhaltesystem.
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Das Personen-Rückhaltesystem wird gebildet durch einen Dreipunkt-Sicherheitsgurt
10, der an der B-Säule 11 eines Kraftfahrzeuges an der Außenseite eines Fahrzeugsitzes
12 befestigt ist, von dort als Beckengurt 13 über den Sitz zu dessen Innenseite
geführt und dort an der Schloß zunge 14 eines Gurtschlosses 15 umgelenkt ist und
als Brust- bzw.
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Schultergurt 16 zurück zum oberen Ende der B-Säule 11 des Kraftfahrzeuges
verläuft, wo sich eine Klemmeinrichtung 17 mit Umlenkbeschlag 18 befindet, über
die der Gurt nach unten umgelenkt wird und alsdann längs der B-Säule 11 zu einem
unten an der B-Säule befestigten Gurtaufroller 19 geführt ist, der seinerseits mit
einer Strammvorrichtung 20 gekoppelt ist.
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In den Figuren 2 - 7 sind verschiedene Ausführungsbeispiele für blockierbare
Gurtaufroller dargestellt, die nach unterschiedlichen Sperrprinzipien arbeiten.
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Bei dem in den Figuren 2 und 3 gezeigten Gurtaufroller erfolgt die
Blockierung des Gurtaufrollers 19 durch die axiale Verschiebung eines verzahnten
Schließringes 21 auf der Aufrollwelle 22 gegen die an einem Gehäuseschenkel 23 angebrachte
gehäusefeste Verzahnung 24, wobei Schließring 21 und gehäusefeste Verzahnung 24
in entsperrter Stellung durch eine Feder 25 auseinandergehalten sind. Ein innerhalb
einer Gehäuseabdeckung 26 angeordneter Hubmagnet 27 verschiebt im Blockierfall über
eine verschieblich im Hubmagnet 27 geführte Bolzenstange 28, die in eine entsprechende
Bohrung 29 im Schließring 21 eingreift, den Schließring 21 gegen die Wirkung der
Feder 25 gegen die gehäusefeste Verzahnung 24,
wonach die Verzahnungen
21, 24 ineinandergreifen und den Gurtaufroller 19 so blockieren.
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Die Erregung des Hubmagneten 27 erfolgt dabei durch elektrische Zuleitungen
30, die ihrerseits mit einem nicht dargestellten fahrzeugseitig angebrachten Sensor
verbunden sind, welcher den Beginn des Zusammenstoßes erfaßt und eine Erregung des
Hubmagneten 27 über die Zuleitungen 30 auslöst.
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Wie Figur 3 zu entnehmen ist, kann an Stelle des Hubmagneten 27 auch
ein Gasdruckgenerator 31 vorgesehen sein, welcher sich ebenfalls innerhalb der Gehäuseabdeckung
26 befindet. Der Gasdruckgenerator weist eine Treibladung 32 auf, welche nach Zündung
über die Zuleitungen 30 ein gasförmiges Volumen erzeugt und so einen Kolben 33 bewegt,
welcher über eine an ihm befestigte Kolbenstange 34, die ihrerseits in die Bohrung
29 im Schließring 21 eingreift, den verzahnten Schließring 21 gegen die gehäusefeste
Verzahnung 24 bewegt.
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Der Gurtaufroller 19 entsprechend Figur 4 weist zu seiner Blockierung
eine Sperrklinke 35 auf, die an dem systemseitigen Gehäuseschenkel 23 des Gurtaufrollers
19 an einer Lagerstelle 36 schwenkbar befestigt ist und in Blockierstellung in eine
auf der Aufrollwelle 22 des Gurtaufrollers 19 vorgesehenes Sperrad 38 mit einer
Außenverzahnung eingreift und so die Drehbewegung der Gurtaufrollwelle 22 blockiert.
Die Ruhelage ist in Figur 4 in gestrichelten Linien angedeutet. Die Bewegung der
Sperrklinke 35 wird in dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 durch' den Hubmagneten
27 bewirkt, der ebenfalls am Gehäuseschenkel 23 angebracht und an die elektrischen
Zuleitungen 30 angeschlossen ist und der bei Erregung
eine Führungsstange
39 in Richtung des Pfeils 40 bewegt. Die Führungsstange 39 weist an ihrem vorderen,
der Sperrklinke 35 zugewandten Ende eine langlochartige Ausnehmung 41 auf, mit der
die Führungsstange 39 einen von der Sperrklinke 35 in dem Abschnitt zwischen deren
Eingriffsende 37 und Lagerstelle 36 angeordneten abstehenden Stift 42 übergreift,
wodurch die Bewegung der Führungsstange 39 von der Ruhelage in die Sperrstellung
auf die Sperrklinke 35 übertragen wird. Wie Figur 5 im einzelnen zu entnehmen ist,
kann zur Betätigung der Sperrklinke 35 auch der Gasdruckgenerator 31 vorgesehen
sein, der mit seiner Kolbenstange 34 an einem Fortsatz 43 der Sperrklinke 35 angelenkt
ist, mit welchem sich diese von ihrem Eingriffsende 37 über die Lagerstelle 36 hinaus
erstreckt.
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In den Figuren 4 und 5 ist ferner am Gurtaufroller 19 eine Kraftmeßvorrichtung
44 vorgesehen, die auch bei den anderen Ausführungsbeispielen einsetzbar ist. Die
Kraftmeßvorrichtung 44 besteht aus drei Laufrollen 45, zwischen denen das Gurtband
46 derart hindurchgeführt ist, daß die mittlere beweglich angeordnete Laufrolle
45 das Gurtband in einer leichten Schlaufe zwischen die feststehenden äußeren Rollen
45 drückt. Sobald eine bestimmte Zugkraft am Gurtband überschritten wird, strafft
sich das Gurtband und die mittlere beweglich gelagerte Laufrolle 45 wird aus der
sich geradeziehenden Gurtbandschlaufe herausgedrückt. Diese Bewegung läßt sich als
Signal an die Klemmeinrichtung 17 verwenden.
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In den Figuren 6 und 7 ist ein Gurtaufroller dargestellt, der nach
dem radialen Blockierprinzip arbeitet. Hierzu ist an einem über den Gehäuseschenkel
23 der Systemseite des Gurtaufrollers 19
hervorragenden Ansatz
der Welle 22 diesen übergreifend ein Sperrglied 47 mit einer Umfangsverzahnung gelagert,
das einerseits mit dem Wellenansatz zusammenwirkt und andererseits radial bis zum
Eingriff seiner Umfangsverzahnung in die gehäusefeste Verzahnung 24 des Gurtaufrollers
19 auslenkbar ist; dabei ist die Ruhelage des Sperrgliedes 47, in welcher sich dieses
innerhalb der ringförmig ausgebildeten gehäusefesten Verzahnung 24 frei drehen kann,
gestrichelt gezeigt.
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In dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 ist zur Bewirkung der radialen
Auslenkung des Sperrgliedes 47 der Hubmagnet 27 auf der Welle 22 mitumlaufend befestigt,
wobei die zur Erregung des Hubmagneten 27 notwendige elektrische Energie über die
Zuleitungen 30 abgenommen wird, welche ihrerseits an Schleifringe 48 angeschlossen
sind. Die Verbindung von Hubmagnet 27 und Sperrglied 47 ist in gleicher Weise vorgenommen
wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4, nämlich mittels einer durch den Hubmagneten
27 bewegten Führungsstange 39, die mit einer langlochartigen Ausnehmung 41 einen
am Sperrglied befestigten Stift 42 übergreift.
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Wie sich aus Figur 7 ergibt, kann statt des Hubmagneten 27 auch der
Gasdruckgenerator 31 für die radiale Auslenkung des Sperrgliedes 47 sorgen, wobei
das vordere freie Ende der Kolbenstange 34 gabelförmig zur beweglichen Lagerung
eines am Sperrglied 47 angeordneten Zapfens 49 ausgebildet ist.
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In den Figuren 8 und 9 ist ein Ausführungsbeispiel einer Strammvorrichtung
dargestellt, wie sie zur Verwirklichung der Erfindung herangezogen werden
kann.
Dabei ist an einer Stirnseite des Gurtaufrollers 19 mittels einer Halterung 50 ein
zylinderförmiges Führungsrohr 51 für einen Kolben 52 radial versetzt zur Aufrollwelle
22 des Gurtaufrollers 19 angebracht. Der Kolben 52 ist hohl und trägt an seinem
dem Gurtaufroller 19 abgekehrten Ende eine Kartusche 53 mit Kartuschenboden 54 und
Treibladung 55.
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Das Führungsrohr 51 ist durch eine Ver;chraubung 56 verschlossen,
durch welche ein Zündkabel 57 bis zur Treibladung 55 geführt ist. Der Weg des Kolbens
52 in Richtung auf den Gurtaufroller 19 wird durch einen Anschlag in Form eines
Halteringes 58 begrenzt, der durch eine Überwurfmutter 59 gehalten wird.
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Der Kolben 52 ist an seinem dem Gurtaufroller 19 zugewandten Ende
gabelförmig ausgebildet, so daß sich ein Einschnitt 60 ergibt, der von einem Achsbolzen
61 quer durchsetzt wird, auf dem eine Seilrolle 62 gelagert ist. Ein Antreibsseil
63 ist mit seinem einen Ende mittels Seilhalterung 64 an der Halterung 50 für das
Führungsrohr 51 befestigt und von dort über die Seilrolle 62 zu einer losen Kupplungsscheibe
65 geführt, welche auf dem verlängerten Ende der Gurtaufrollwelle 22 des Gurtaufrollers
19 oder einem aufgesteckten Fortsatz sitzt und durch einen Flansch 66 gesichert
wird.
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Auf dem äußeren Umfang der Kupplungsscheibe 65 ist eine Seilrille
67 mit schräg zum Gurtaufroller 19 hin ansteigender Seilrillenflanke eingelassen.
Das Antriebsseil 63 verläuft von der Seilrolle 62 in die Seilrille 67 hinein und
ist dort in mehreren Windungen einlagig derart aufgewickelt, daß das Seil 63 an
der schrägen Flanke anliegend vom größeren zum kleineren Durchmesser hin um die
Kupplungsscheibe 65 geschlungen und mit seinem Ende im Rillentiefsten befestigt
ist.
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Auf der Gurtaufrollwelle 22 sitzt ferner eine fest mit ihr verbundene
Kupplungsscheibe 68. Beide Kupplungsscheiben 65, 68 sind an ihren einander zugewandten
Stirnseiten mit einer Verzahnung versehen und werden über eine Schraubenfeder 69
in unbelastetem Zustand auseinandergehalten.
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Diese Strammvorrichtung funktioniert wie folgt: Der hier nicht weiter
dargestellte fahrzeugseitige Sensor gibt nach dem Impuls für die Blockierung des
Gurtaufrollers nun über das Zündkabel 57 den Impuls zur Zündung der Treibladung
55. Die bei der Verbrennung entstehenden Gase dehnen sich aus und trennen den Boden
54 von der Kartusche 53 und treiben den Kolben 52 schlagartig bis zum Haltering
58 am Ende des Führungsrohres 51 vor. Dabei zieht der Kolben 52 bei seiner Abwärtsbewegung
über die an seinem Ende befestigte Seilrolle 62 das Antriebsseil 63 von der Seilrille
67 der losen Kupplungsscheibe 65 ab und versetzt die Kupplungsscheibe damit in Umdrehungen.
Infolge der schräg ausgebildeten Seilrillenflanke bewirkt der Seilzug zugleich eine
axiale Verschiebung der losen Kupplungsscheibe 65 in Richtung auf die mit der Gurtaufrollwelle
22 fest verbundene Kupplungsscheibe 68, wobei die Kraft der Feder 69 bis zum Anliegen
beider Kupplungsscheiben überwunden wird. Beim Ineinandergreifen der zahnförmig
ausgebildeten Stirnseiten der Kupplungsscheiben 65, 68 entsteht eine formschlüssige
Verbindung, und durch den weiteren Seilzug wird die Welle 22 in Aufwickelrichtung
gedreht, wonach der Gurt entsprechend gestrammt ist.
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In den Figuren 10 und 11 ist in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt,
auf welche Weise zusätzlich zu der in den Figuren 8 und 9 gezeigten Strammung des
Schultergurtes einschließlich des Gurtabschnitts zwischen Umlenkbeschlag 18 und
Gurtaufroller 19 des Dreipunkt-Sicherheitsgurtes auch der Beckengurt 13 einer Strammung
unterzogen werden kann.
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Wie Figur 10 zu entnehmen ist, ist der Beckengurt 13 nicht mehr an
der B-Säule 11 des Kraftfahrzeuges befestigt, sondern läuft in einen an der Außenseite
des Sitzes 12 angeordneten zusätzlichen Gurtaufroller 90 ein, an dessen Aufrollwelle
91 eine weitere Strammvorrichtung 92 getrieblich gekoppelt ist.
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Die hier nicht weiter dargestellte Ausbildung des Getriebes kann dabei
in gleicher Weise geschehen, wie dies bei der Strammvorrichtung 20 gemäß den Figuren
8 und 9 verwirklicht ist.
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Entsprechend dem in Figur 11 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der
Beckengurt 13 an der Außenseite des Sitzes 12 zunächst durch ein, etwa in Höhe der
Sitzfläche angeordnetes festes Umlenkelement 93 geführt und dann an der Befestigungsschiene
12a für den Sitz 12 befestigt. In dem Gurtabschnitt zwischen Umlenkelement 93 und
Befestigung 94 an der Sitzschiene 12a greift eine Öse 95 am Beckengurt 13 an, die
ihrerseits mit dem Kolben einer Strammvorrichtung 96 verbunden ist, so daß bei Auslösung
der Strammvorrichtung 96 die Öse 95 an die unter dem Sitz 12 angeordnete Strammvorrichtung
96 herangezogen wird und so den Beckengurt 13 zwischen dem festen Umlenkelement
93 und der Gurtbefestigung 94 schlaufenartig herauszieht, wodurch der Beckengurt
13 gestrammt wird.
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Die Figuren 12 - 19 zeigen in mehreren Ausführungsbeispielen die Klemmeinrichtung
17, die von dem fahrzeugseitigen Sensor oder von der Kraftmeßvorrichtung 44 des
Gurtaufrollers 19 ausgelöst wird.
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Dabei ist das Gurtband 46 bei geöffneter Stellung der Klemmeinrichtung
17 zwischen einer festen Klemmbacke 70 und einer davon beabstandeten beweglichen
Klemmbacke 71 hindurch zum Umlenkbeschlag 18 geführt.
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Die bewegliche Klemmbacke 70 ist Teil eines Hebels 72, der auch den
Umlenkbeschlag 18 trägt und um ein Lager 73 schwenkbar ist. Infolge eines weiteren
Lagers 74 zur Anlenkung der beweglichen Klemmbacke 70 verschwenkt sich diese beim
Kippen des Hebels 72 parallel zu sich und greift somit auch parallel am Gurtband
46 an (Figuren 12 und 13).
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In Höhe des Umlenkbeschlages 18 ist der Hebel 72 auf seiner davon
abgewandten Seite von einem Bolzen 75 beaufschlagt, der durch einen Hubmagneten
81 geführt und von diesem bewegbar ist. Im Falle der Erregung des Hubmagneten 81
verschiebt sich der Bolzen 75 nach vorne auf den Hebel 72 zu und verschwenkt diesen
einschließlich des Umlenkbeschlages 18 um das Lager 73, wodurch die bewegliche Klemmbacke
71 zur Anlage am Gurtband 46 kommt und dieses gegen die feste Klemmbacke 70 einklemmt.
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Wie sich insbesondere aus den Figuren 14 und 15 ergibt, ist die Klemmeinrichtung
17 gemäß Figuren 10 und 11 noch mit einem Sicherungssystem versehen, damit die Klemmeinrichtutig
17 nicht etwa durch zu starken Zug am Gurtband 46 über den Umlenkbeschlag 18 betätigt
wird, ohne daß der Sensor auch die Auslösung der Klemmeinrichtung anweisen würde.
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Hierzu ist der Hebel 72 mittels eines Sicherungs-
stiftes
76 an die Klemmeinrichtungshalterung 77 gekoppelt, der in der Ruhelage, d. h. bei
geöffneter Klemmeinrichtung 17, die Halterung 77 und den Hebel 72 in fluchtenden
Bohrungen durchgreift. Zur Lösung des Sicherungsstiftes 76 im Auslösefall der Klemmeinrichtung
17 dient ein weiterer Hubmagnet 78, der auf den Sicherungsstift 76 einwirkt und
diesen im Auslösefall aus dem Hebel 72 herauszieht, wonach der Hebel 72 nun durch
Druck des Bolzens 75 frei verschwenkbar ist.
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Aus den Figuren 16 und 17 ergibt sich, daß an Stelle des Hubmagneten
81 zur Verschwenkung des Hebels 72 auch ein Gasdruckgenerator 82 dienen kann, der
dann mit seinem Kolben 83 unmittelbar am Hebel 72 in Höhe des Umlenkbeschlages 18
angreift. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist an Stelle des Sicherungsstiftes 76
nun ein Scherstift 79 vorgesehen, der in geöffneter Stellung der Klemmeinrichtung
17 den Hebel 72 gegen unbeabsichtigte Betätigung festhält und erst bei entsprechend
starkem Druck des Kolbens 83 des Gasdruckgenerators 82 auf den Hebel 72 abschert
und danach die Verschwenkung des Hebels 72 um das Lager 73 zuläßt.
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Die Figuren 18 und 19 schließlich zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel
der Klemmeinrichtung, bei welchem die bewegliche Klemmbacke 71 Teil eines vertikal,
in Längsrichtung verschieblichen Halters 80 ist, der an seinem unteren Ende mit
der Bolzenstange 84 des Hubmagneten 81 (Fig. 16) oder dem Kolben 83 des Gasdruckgenerators
82 (Fig. 17) verbunden ist.
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Hubmagnet 81 bzw. Gasdruckgenerator 82 sind in
Bezug
auf ihre Längsachse in einem spitzen Winkel zum Halter und zur feststehenden Klemmbacke
70 angeordnet, so daß die Längsverschiebung des Halters 80 eine Seitwärtsverlagerung
von Halter 80 und beweglicher Klemmbacke 71 bewirkt, wodurch die bewegliche Klemmbacke
71 zur Anlage zum Gurtband 46 mit entsprechender Klemmwirkung gebracht wird.
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In Figur 20 ist die zentrale Auslösung und Versorgung der gasdruckgetriebenen
Aggregate dargestellt, soweit entsprechend den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen
die Gurtaufrollerblockierung, die Strammvorrichtungen und die Klemmeinrichtung gasdruckbetätigt
sind. Hierzu ist zunächst eine zentrale Kartusche 100 beispielsweise in der B-Säule
11 des Kraftfahrzeuges angeordnet, die über Zuleitungen 30 an den Auslösesensor
angeschlossen ist. In dem in Figur 20 gezeigten Ausführungsbeispiel folgt auf die
Kartusche 100 ein Gasdruckverteiler 101, von dem Gasdruckrohre 102 als Zuleitungen
zu den einzelnen Verbrauchern, nämlich Gasdruckgeneratoren 31, 82 für den blockierbaren
Gurtaufroller 19 und die Klemmeinrichtung 17 sowie die Strammvorrichtungen 20, 92
oder 96 abgehen.
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In dem Gasdruckverteiler 101 ist die zeitliche Steuerung der Auslösungsabfolge
der einzelnen Verbraucher derart vorgenommen, daß vor den abgehenden Gasdruckleitungen
102 Berstscheiben mit unterschiedlichen BerstdrAcken angeordnet oder daß die Leitungsquerschnitte
im Bereich des Überganges vom Gasdruckverteiler 101 und jeweiligem Gasdruckrohr
102 unterschiedlich eng gehalten sind. Auf diese Weise läßt sich erreichen, daß
der Gesamt-Druckgasstrom von der zentralen Kartusche 100 mit entsprechender zeitlicher
Verzögerung bzw. in der gewünschten
Reihenfolge die angeschlossenen
Verbraucher erreicht, diese auslöst und betätigt.
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Wie Figur 21 zu entnehmen ist, kann auf den Gasdruckverteiler auch
verzichtet sein, indem die zeitliche Auslösungsabfolge durch eine entsprechende
Parallel-bzw. Reihenschaltung der Gasdruckrohre 102 verwirklicht ist. Bei dem in
Figur 21 gezeigten Ausführungsbeispiel sprechen nach Zündung der zentralen Kartusche
100 durch den fahrzeugseitigen Sensor die Blockierung des Gurtaufrollers 19 und
die Strammvorrichtung 20 gleichzeitig an, da sich der Gasstrom an der Verzweigung
104 auf diese Verbraucher aufteilt.
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Die Klemmeinrichtung 17 dagegen deren Gasdruckrohr-Zuleitung an das
obere Ende des Führungsrohres 51 der Strammvorrichtung 20 angeschlossen ist, wird
erst ausgelöst,nachdem der Kolben 52 seinen oberen Todpunkt erreicht hat und demzufolge
die Strammbewegung abgeschlossen ist, weil erst dann der Druckgasstrom in die Zuleitung
zur Klemmeinrichtung 17 eintreten kann.
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Nach dem gleichen Prinzip kann natürlich auch eine parallele Auslösung
der Blockierung des Gurtaufrollers 19 sowie der Klemmeinrichtung 17 vorgesehen sein,
indem der gesamte Druckgasstrom zunächst das Führungsrohr 51 der Strammvorrichtung
20 durchläuft und erst danach parallel in die entsprechend am oberen Ende des Führungsrohres
51 eintretenden Gasdruckrohre 102 zum Gurtaufroller 19 und Klemmeinrichtung 17 eintritt£
Dies gilt in gleicher Weise auch für die Organe 92, 96 zur Strammung des Beckengurtes
13.
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Das erfindungsgemäße Personen-Rückhaltesystem läßt sich vorteilhaft
auch bei sogenannten sitzintegrierten Sicherheitsgurten verwirklichen, bei denen
Gurtaufroller, Gurtschloß und die Gurtführung am Sitz selbst angebracht sind. In
einem solchen Fall müssen auch die zusätzlichen Teile des Rückhaltesystems, wie
die Strammvorrichtung für den Gurtaufroller bzw. auch diejenige für den Beckengurt
sowie die Klemmeinrichtung ebenfalls am Sitz vorgesehen sein, was jedoch keine wesentlich
anderen konstruktiven Lösungen als die im vorstehenden Anmeldungstext gezeigten
erforderlich macht.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung
und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können
sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung
der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.