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Beschreibung Sicherheitsgurtsystem Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsgurtsystem,
insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Dreipunkt-Sicherheitsgurt, einem an einem
Fahrzeugaufbauteil befestigten selbstsperrenden Gurtaufroller sowie einer an dem
Fahrzeugaufbauteil angeordneten Klemmeinrichtung für das Gurtband, die wenigstens
eine Klemmbacke aufweist, wobei die Klemmeinrichtung an dem Fahrzeugaufbauteil beweglich
geführt und für die Bewegung der Klemmeinrichtung ein'Antrieb vorgesehen ist und
wobei der pyrotechnische Antrieb zwecks Auslösung mit einem Sensor verbunden ist.
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Aus der älteren deutschen Patentanmeldung P 34 00 115.8 ist es bekannt,
als Antrieb für die Bewegung der Klemmeinrichtung
längs des Fahrzeugaufbauteils
eine druckgasgetriebene Kolbeneinheit vorgesehen, deren Treibladung von einem mit
dem Fahrzeug verbundenen Sensor ausgelöst wird. Dabei ist durch eine entsprechend
vorgesehene Verbindung der Kolbeneinheit mit dem Betätigungsteil für die Klemmeinrichtung
dafür gesorgt, daß auch die Klemmwirkung der Klemmeinrichtung mittelbar von dem
Sensor ausgelöst wird. Hierzu ist vorgesehen, daß ein zentraler, mit dem Fahrzeug
verbundener Sensor die im Unfallgeschehen ablaufenden Vorgänge registriert und für
die Auslösung der bis zu vier im Fahrzeug vorgesehenen Klemmeinrichtungen sorgt.
Da in einem Kraftfahrzeug bekanntlich nicht nur ein Sicherheitsgurtsystem mit Klemmeinrichtung
vorhanden ist, sondern in der Regel für eine volle Absicherung aller Fahrzeuginsassen
vier derartige Systeme vorgehalten werden müssen, wird ein Haupt-Fahrzeugsensor
mit zunehmender Anzahl der Anschlüsse in seiner Bauform aufwendig und teuer, da
er entsprechend konditioniert und eingerichtet werden muß.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für eine noch sicherere
Auslösung des Antriebs für die Klemmeinrichtung zu sorgen und gleichzeitig die erforderliche
Sensortechnik zu vereinfachen. Gleichzeitig soll auch erreicht werden, daß nach
Beendigung der Strammbewegung des Sicherheitsgurtsystems der Umkehrstoß gemildert
wird.
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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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Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß aufgrund der dezentralen
Anordnung der mehreren Sensoren
nun nicht mehr ausgehend von einem
Haupt-Fahrzeugsensor das gesamte Fahrzeug mit getrennten Signalkabeln verkabelt
werden muß, an welche die jeweiligen Treibladungen der Antriebe für die Klemmeinrichtungen
auf den mehreren Fahrzeugsitzen anzuschließen sind. Weiterhin kann bei dezentraler
Anordnung des Sensors dieser selbst kleiner und billiger gehalten, beispielsweise
als Microchip ausgebildet werden, da jeder Sensor jeweils nur noch eine einzige
Treibladung auslösen muß. Hierzu kommt in vorteilhafter Weise, daß jeder Sensor
mit den genau auf seine Position im Kraftfahrzeug berechneten Verzögerungswerten
im Hinblick auf die Auslösung der Treibladung konditioniert werden kann, womit eine
größere Genauigkeit und Sicherheit bei der Auslösung der Klemmeinrichtungen verbunden
ist.
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Es ist weiterhin im Hinblick auf den Reparaturaufwand nach Eintreten
einer die Auslöseschwelle des Sensors überschreitenden negativen Beschleunigung
des Kraftfahrzeuges besonders von Vorteil, wenn jeder Einzelsensor erst bei Anlegen
des ihm zuzuordnenden Sicherheitsgurtsystems funktionsbereit gemacht wird, indem
die für den Sensor erforderliche Stromversorgung erst durch den Anlegevorgang sichergestellt,
vorzugsweise durch Einstecken der Schloßzunge in das Gurtschloß mit Schließen eines
im Schloß entsprechend vorgesehenden Kontaktes erreicht wird. Auf diese Weise kann
in vorteilhafter Weise sichergestellt werden, daß nach Überschreiten der Auslöseschwelle
nur die Sicherheitsgurtsysteme ausgelöst werden, die am Körper eines angeschnallten
Fahrzeuginsassen anliegen, während die unbenutzten Systeme von einer Auslösung verschont
sind. Damit ist nach derartigen Situationen eine erhebliche Kosteneinsparung verbunden.
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In vorteilhafter Weise sorgt bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung eine in der Strammvorrichtung angeordnete Rücklaufsperre dafür, daß
nach dem festen Eingriff der Klemmeinrichtung und dem Abschluß der Strammbewegung
die Antriebsvorrichtung dem Gurtzug nicht nachgeben kann, wobei der bei Abschluß
der Strammbewegung wirkende Umkehrstoß dadurch gemildert wird, daß sich die in der
Strammvorrichtung vorgesehene Rücklauf sperre zwischen Kolbenund Führungsrohr verspannt
und unter Umsetzung der Stoßenergie nachgiebig und damit stoßdämpfend wirkt.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben,
welche nachstehend erläutert sind.
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Es zeigen: Fig. 1 ein Sicherheitsgurtsystem in einer schaubildlichen
Ansicht, Fig. 2 eine Klemmeinrichtung mit Antrieb im Längsschnitt in schematischer
Darstellung, Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel der Klemmeinrichtung mit Antrieb
entsprechend Figur 2.
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Der Dreipunkt-Sicherheitsgurt 10 für den Beifahrersitz 11 eines Kraftfahrzeuges
setzt sich aus einem äußeren unteren Bodenbeschlag 12, einem von dort ausgehenden
Beckengurtteil 13, einem Gurtschloß mit an dem Kardantunnel 15 des Fahrzeuges befestigtem
Ankerseil 16, einem Brustgurtteil 17, einem oberen Umlenkbeschlag 18, einem senkrechten
Gurtabschnitt 19 und einem Gurtaufroller 20 zusammen. Dabei besteht der Gurt 10
mit seinen Abschnitten 13, 17 und 19 aus einem einzigen zusammenhängenden Stück,
welches am Schloß 14 durchlaufend
verschieblich umgelenkt wird.
Im Bereich des Umlenkbeschlages 18, der sich etwa in Kopfhöhe der angeschnallten
Person in der B-Säule der Fahrzeugkarosserie befindet, ist eine Klemmeinrichtung
22 angeordnet, die ebenfalls an oder in der B-Säule 21 angebracht ist; in gleicher
Weise kann der Gurtabschnitt 19 an oder in der B-Säule verlaufen, ebenso wie der
Gurtaufroller 20 offen oder verdeckt angebracht sein kann.
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Bei den in den Figuren 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispielen sind
Gurtaufroller 20, senkrechter Gurtabschnitt 19 und Umlenkbeschlag 18 in das Innere
der B-Säule 21 verlegt, so daß der Brustgurt 17 des Sicherheitsgurtsystems 10 etwa
in Kopfhöhe der angeschnallten Person aus der B-Säule 21 austritt, wobei ergänzend
auch eine Vorrichtung für die Höhenverstellung des Umlenkbeschlages 18 und damit
die bessere Anpassung der Gurtgeometrie an die Körpermaße des Insassen vorgesehen
sein kann. Der Umlenkbeschlag 18 ist konstruktiv von der Klemmeinrichtung 22 getrennt
ausgebildet.
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In dem schematisch in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einer
in der B-Säule 21 längsbeweglichen Klemmeinrichtung 22 für das Gurtband 19 mit Antrieb
ist die Klemmeinrichtung 22 am oberen Ende einer Kolbenstange 23 angebracht, an
deren unteren Ende ein Kolben 24 sitzt, der seinerseits in einem Führungsrohr 25
eingeschlossen geführt ist. Die Länge der Kolbenstange 23 bzw. der Abstand zwischen
Klemmeinrichtung 22 und Führungsrohr 25 ist durch das Maß der gewünschten Gurtstrammung
bestimmt. In dem Bereich zwischen dem oberen Ende des Führungsrohres 25 und der
durch die Ruhestellung des Kolbens 24 festgelegten Lage des Kolbens 24 ist eine
Treibladung 26 angeordnet. Unterhalb
des Kolbens 24 weist das Führungsrohr
25 eine Einschnürung 28 auf. An dem Führungsrohr 25 ist in Höhe der Treibladung
26 dieser ein dezentraler Sensor 50 zugeordnet, der über Leitungen 51 mit dem elektrischen
Versorgungssystem des Kraftfahrzeuges verbunden ist.
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Der Sensor 50 selbst kann dabei in der Art ausgebildet sein, wie ein
solcher, allerdings als Zentralsensor für vier Sicherheitsgurteinrichtungen in einem
Kraftfahrzeug, in der DE-OS 33 26 277 beschrieben ist, wobei gegenüber der dort
genannten Offenbarung die Schaltung des Sensors wesentlich einfacher gehalten sein
kann.
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Die Kolbenstange 23 ist mit einer Längsmittenbohrung 29 sowie an ihrem
unteren Ende am Ansatz des Kolbens 24 mit Querbohrungen 30 versehen. Am oberen Ende
der Kolbenstange 23 mündet die Längsbohrung 29 in eine in der Klemmeinrichtung 22
ausgebildete Kolbenkammer 31. Die Klemmeinrichtung 22 weist eine feste, in Erstreckung
des Gurtbandes 19 angeordnete Klemmbacke 32 und eine quer dazu bewegliche Klemmbacke
33 auf, zwischen denen das Gurtband 19 geführt und einklemmbar ist. Hierzu weisen
die Klemmbacken 32, 33 an ihren einander gegenüberliegenden Seiten eine Verzahnung
auf.
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Die bewegliche Klemmbacke 33 sitzt am vorderen Ende eines Kolbens
34, der in der Kolbenkammer 31 beweglich geführt ist. An seiner der Klemmbacke 33
abgewandten Seite ragt der Kolben 34 mit einer Kolbenstange 35 aus der Klemmeinrichtung
22 heraus.
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Das Führungsrohr 25 ist mittels an seinem unteren und oberen Ende
vorgesehener Beschläge 36 an der B-Säule 21 befestigt, wobei der untere Endbeschlag
36 bei
ungünstigen Montageverhältnissen als weiterer Umlenkbeschlag
für das vom Gurtaufroller herkommende Gurtband ausgebildet sein kann. Der obere
Endbeschlag 36 setzt sich in ein nach oben offenes Verriegelungsgehäuse 37 fort,
dessen Innenraum 38 so bemessen ist, daß die Klemmeinrichtung 22 bei augelöster
Klemmwirkung mit aneinander anliegenden Klemmbacken 32, 33 in das Verriegelungsgehäuse
37 einschiebbar ist.
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Die Klemmeinrichtung gemäß dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel
arbeitet wie folgt: Durch die vom Einzelsensor 50 ausgelöste Zündung der Treibladung
26 dehnt sich das entstehende Druckgas aus und tritt zunächst in die Querbohrungen
30 der Kolbenstange 23 ein, da der Kolben 24 aufgrund seiner Fixierung durch die
Einschnürung 28 im Führungsrohr 25 noch nicht nach unten bewegbar ist. Eine weitere
Sicherung gegen eine Verschiebung der Führungsstange 23 und damit der Klemmeinrichtung
22 nach unten ist in der im offenen Zustand der Klemmeinrichtung 22 aus dieser herausragenden
Kolbenstange 35 des die bewegliche Klemmbacke 33 tragenden Kolbens 34 zu sehen,
wobei die Kolbenstange 35 mit ihrem freien Ende in ein fahrzeugfestes Teil eingreift.
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Das Druckgas wird über die Querbohrungen 30 und die Längsbohrung 29
in der Kolbenstange 23 zunächst in die Kolbenkammer 31 in der Klemmeinrichtung 22
geführt und drückt dort den Kolben 34 mit der Klemmbacke 33 in Richtung auf die
Klemmbacke 32. Gleichzeitig bewegt sich die Kolbenstange 35 aus dem fahrzeugfesten
Teil und wird bündig mit der Führungseinrichtung 22.
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Nach Abschluß der Bewegung des Kolbens 34 baut sich durch das nachströmende
Gas ein solcher Druck auf, der anschließend den Kolben 24 über die Einschnürung
28 im Führungsrohr 25 hinaus nach unten bis in die Endstellung treibt. Auf diese
Weise wird die Klemmeinrichtung 22 mit dem geklemmten Gurtband nach unten bis zum
Eintritt in das Verriegelungsgehäuse 37 bewegt und das Gurtband so gestrammt. Das
Verriegelungsgehäuse 37 ist so ausgebildet, daß die Klemmeinrichtung in ihrer Endstellung
darin auch nach einem Abfall des Gasdruckes in der geklemmten Position gehalten
wird.
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Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die
elektrischen Zuleitungen 51 für jeden Einzelsensor 50 an das elektrische Versorgungssystem
des Kraftfahrzeuges derart angeschlossen, daß bei nicht angelegtem Sicherheitsgurt
eine Unterbrechung der Zuleitungen 51 gegeben ist. Diese Unterbrechung wird durch
das Anlegen des Sicherheitsgurtes aufgehoben, so daß jeweils nur bei angelegtem
Sicherheitsgurt der betreffende Einzelsensor 50 mit dem Stromversorgungsnetz des
Kraftfahrzeuges verbunden ist. Vorzugsweise wird hierzu das Einstecken der Schloßzunge
in das Schloß vorgeschlagen, wobei durch das Einstecken der Schloßzunge ein Schalter
und damit der Stromkreis der Zuleitungen 51 mit dem Stromversorgungssystem geschlossen
und bei Lösen der Schloßverbindung eben der Schalter wieder geöffnet wird, so daß
der Einzelsensor 50 nur bei angelegtem Sicherheitsgurt in Funktion treten und damit
die Klemmeinrichtung 22 auslösen kann.
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Wie sich aus Figur 3 ergibt, welche eine allgemeine Ausführungsform
der Erfindung mit Verbindung zum Sensor über elektrische Zuleitungen 27 zeigt, ist
in der Strammvorrichtung eine Rücklaufsperre am Kolben 24 ausgebildet, indem am
Kolben 24 an seinem Außenumfang ringförmig eine Ausnehmung 60 ausgespart ist, in
welcher ein Sperrelement 61 angeordnet ist. In Richtung auf den Boden des Führungsrohres
25 verjüngt sich die Ausnehmung 60 im Kolben 24 bis zur Anlage des Kolbens 24 an
der Wandung der rohrförmigen Kolbenkammer 25. Entsprechend der dadurch vorgegebenen
konischen Form der Ausnehmung 60 ist auch das Sperrelement 61 als Ring ausgebildet,
welcher einen keilförmigen Querschnitt besitzt, so daß die an den Bauteilen ausgestalteten
schiefen Ebenen aufeinander gleiten.
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Der Sperring 61 ist mit Abstand vom Tiefsten der Ausnehmung 60 eingesetzt,
so daß sich im Bewegungsablauf ein schlagartiger Beschleunigungseffekt ergibt. Zur
Verbesserung seiner Sperrwirkung ist der keilförmige Sperring 61 an seinem hinteren
breiteren Ende sich schwalbenschwanzförmig erweiternd ausgebildet, und bei einer
weiterhin geschlitzten Ausbildung unter Vorspannung in den durch die Ausnehmung
60 und die Wandung des Führungsrohres 25 vorgegebenen Raum eingesetzt. Schließlich
ist der Kolben 24 in seinem vorderen Bereich zur Verbesserung seiner Gleitfähigkeit
in dem Führungsrohr 25 sowie zur Entklapperung der Bauteile mit einem in den Kolben
24 eingelassenen Gleitring 62 versehen.
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Die beschriebene Rücklaufsperre kommt zum Tragen, wenn nach Auslösung
der Treibladung 26 die entstehenden
Explosionsgase den Kolben
24 nach unten bis zum Anschlag am Boden des Führungsrohres 25 getrieben haben, wobei
der Sperring 61 aufgrund der auf ihn ausgeübten Beschleunigung in die keilförmige
Verengung der Ausnehmung 60 einläuft und sich verklemmt. Kommt es nun zu einer Zugkraft
auf den Kolben 24 infolge der am Sicherheitsgurtsystem angreifenden Kräfte und deren
Übertragung über die Klemmeinrichtung 22 und die Kolbenstange 23, so verhindert
der Sperring 61 ein Rücklaufen des Kolbens 24, indem der mit Vorspannung eingelegte
und in der Ausnehmung 60 verkeilte Sperring 61 sich mit seiner schwalbenschwanzförmigen
Erweiterung zusätzlich gegen die Kammerwandung, unter Umständen bis zu einem Einschnitt
in dieselbe, abstützt.
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Mit einer derartigen Rücklaufsperre ist sichergestellt, daß nach Beendigung
der Klemm- und der anschließenden Strammbewegung der angeschnallte Insasse einerseits
sicher festgehalten wird; andererseits erlaubt jedoch die Ausbildung der Rücklaufsperre
im einzelnen, daß der Kolben 24 in geringem Maße der auf ihn wirkenden Zugkraft
nachgeben kann, wobei durch das energieverzehrende Rutschen des Sperrings 61 in
der Ausnehmung 60 ein stoßdämpfender Effekt eintritt.
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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.
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Zusammenfassung
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