DE3903925A1 - Sicherheitsgurtanordnung fuer insassen von kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsgurtanordnung für Insassen von Kraftfahrzeugen mit wenigstens einem Gurtaufroller mit einem selbstsperrenden Blockier­ mechanismus mit einer Steuermechanik zur Einsteuerung eines Sperrgliedes in die einen weiteren Gurtauszug verhindernde Blockierstellung.

Eine gattungsgemäße Sicherheitsgurtanordnung ist beispielsweise in der DE-OS 34 00 115 beschrieben; der dort im Rahmen der Sicherheitsgurtanordnung vorge­ sehene Gurtaufroller weist zur Einsteuerung des an diesem beweglich gelagerten Sperrgliedes in dessen Blockierlage eine Steuermechanik auf, die sowohl bei zu schnellem Auszug des Gurtbandes wie auch bei oberhalb einer konstruktiv festgelegten Grenze auf­ tretenden Beschleunigungen oder Verzögerungen anspricht und das Sperrglied in seine Sperrstellung einsteuert.

Mit einer derartigen Sicherheitsgurtanordnung ist der Nachteil verbunden, daß die Steuermechanik des betreffenden Gurtaufrollers immer erst nach Ausführung entsprechender Bewegungen durch den angeschnallten Fahrzeuginsassen oder das Fahrzeug selbst ansprechen kann, womit eine zeitliche Verzögerung beim Blockieren des weiteren Gurtauszuges gegenüber der bereits auf­ getretenen Gefährdungsursache verbunden ist, die zur Konsequenz hat, daß von Gurtaufrollern vor Erreichen ihrer Blockierlage noch Gurtband freigegeben wird, so daß der angeschnallte Fahrzeuginsasse einer Vor­ wärtsverlagerung ausgesetzt sein kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Sicherheitsgurtanordnung der eingangs genannten Art eine systembedingte Ansprechzeit zu vermeiden und so die Sicherheit des angeschnallten Insassen weiter zu verbessern.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung vorangestellt sind.

Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, daß ein das Beschleunigungsverhalten des Kraftfahrzeuges ermittelnder Fahrzeugrechner vorgesehen ist, der zusätzlich zu den tatsächlich jeweils auftretenden Beschleunigungsverhältnissen insbesondere über eine Werterfassung beispielsweise in Analogie zur Betätigung des Gas- und des Bremspedals das aufgrund dieser Fahrbefehle zu erwartende Beschleunigungsverhalten vorherberechnet, so daß insbesondere bei den vom Fahrzeugführer selbst eingeleiteten Fahrbewegungen des Kraftfahrzeuges die eintretenden physikalischen Bedingungen vorherberechnet werden und als Meßmarken zur Verfügung stehen. Dies gilt besonders für die auf die Fahrzeuginsassen und ihre Sicherheitsgurtan­ ordnungen wirkenden Beschleunigungs- oder Verzögerungs­ kräfte, welche dann schon im Vorhinein, das heißt vor Ausführung der Fahrbewegung in ihren Werten ermittel­ bar sind. Diese in dem Fahrzeugrechner dann verfüg­ baren Daten werden nach der Erfindung verwendet, um schon im Vorfeld der eintretenden Beschleunigungen oder Verzögerungen je nach der Größe der vorberechneten Werte die bei den Sicherheitsgurtanordnungen im Kraft­ fahrzeug vorgesehenen Gurtaufroller zu blockieren, das heißt deren Sperrglieder in die Blockierlage zu überführen, so daß bei dem nachfolgenden Eintreten der entsprechenden Beschleunigung oder Verzögerung die Gurtaufroller bereits sich in einer den weiteren Gurtauszug blockierenden Stellung befinden und somit im Augenblick des Auftretens der Fahrzeugbewegungen keine Freigabe an Gurtband mehr erfolgt. Zur Erreichung dieser vorteilhaften Wirkung ist vorgesehen, daß die Steuermechanik des Gurtaufrollers mit dem Fahrzeug­ rechner des Fahrzeuges gekoppelt ist und auf ein von dem Fahrzeugrechner abgegebenes Signal das Sperr­ glied des Gurtaufrollers bzw. der Gurtaufroller in die jeweilige Blockierstellung einsteuert oder in die Ruhelage zurückführt. Insoweit wird die Ab- bzw. Aufwickelbewegung des Gurtbandes auf der Gurtauf­ wickelwelle selbst nicht mehr zur Einstellung der Blockierlage des Sperrgliedes benötigt.

Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Er­ findung weist die Steuermechanik des Gurtaufrollers einen das Sperrglied zwischen seiner Ruhestellung und seiner Sperrlage betätigenden Elektromagneten auf, der über eine Signalleitung mit dem Fahrzeug­ rechner verbunden ist, so daß bei oberhalb eines festgelegten Wertes für die zu erwartende Beschleuni­ gung oder Verzögerung der Fahrzeugrechner den Magneten aktiviert, welcher seinerseits das Sperrglied in die Sperrlage überführt bzw. bei einem entsprechenden vom Fahrzeugrechner abgegebenen Entwarnungssignal die Blockierung des Gurtaufrollers wieder aufhebt, damit sich der Fahrzeuginsasse hinsichtlich seiner normalen Bewegungen im Kraftfahrzeug frei bewegen kann.

Alternativ kann vorgesehen sein, der Steuermechanik des Gurtaufrollers einen das Sperrglied betätigenden Hebel zuzuordnen, der seinerseits über eine mechanische Welle mit einem vom Fahrzeugrechner ansteuerbaren Stellglied verbunden ist. Dabei kann der entsprechende Hebel entweder unmittelbar oder aber auch mittelbar auf das Sperrglied einwirken und dieses in die Blockier­ lage bringen bzw. rückführen. Bei einer mittelbaren Kopplung des betreffenden Hebels mit dem Sperrglied blockiert der Hebel die Steuermechanik des Gurtauf­ rollers so, daß schon ein leichter Auszug des Gurt­ bandes sofort die Auslenkung des Sperrgliedes in die Blockierlage herbeiführt bzw. ein nachlassender Gurtzug aufgrund der gurtaufrollerseitig eingestellten Federmechanik die Blockierung wieder aufhebt.

Soweit in einem Kraftfahrzeug mehrere Sicherheits­ gurtanordnungen mit mehreren darin vorgesehenen und arbeitenden Sicherheitsgurtaufrollern vorgesehen sind, können die einzelnen Sicherheitsgurtaufroller im Kraftfahrzeug unabhängig voneinander arbeiten und jeder für sich an dem Fahrzeugrechner angeschlossen sein; alternativ können die Gurtaufroller mittels eines jeweils alles Sperrglieder ansteuernden Über­ tragungselementes miteinander verbunden sein, wobei dieses Übertragungselement über ein vom Fahrzeug­ rechner angesteuertes Stellglied bewegbar ist.

Soweit schließlich im Rahmen der Sicherheitsgurt­ anordnung auch eine Strammvorrichtung und/oder eine Klemmvorrichtung vorgesehen ist, erstreckt sich die Erfindung auch darauf, das Auslöseelement für die Strammvorrichtung bzw. die Klemmvorrichtung, getrennt oder gemeinsam, an den Fahrzeugrechner zu koppeln, wobei die Auslöseschwellen für die Blockierung der Gurtaufroller und die Betätigung der Strammvorrichtung bzw. der Klemmvorrichtung unterschiedlich hoch einzu­ stellen sind.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel wieder­ gegeben, welches nachstehend beschrieben wird. Die einzige Figur zeigt in schaubildlicher Darstellung einen an ein mit einem Fahrzeugrechner verbundenes Stellglied gekoppelten Gurtaufroller. Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine indirekte Ansteuerung des Sperrgliedes über einen der Blockier­ mechanik zuzurechnenden Hebel.

Der dargestellte Gurtaufroller 10 arbeitet als solcher nach dem Stand der Technik und dem insoweit nicht zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung zählenden radialen Sperrprinzip, gemäß welchem ein formschlüssig mit der Gurtaufwickelwelle des Gurtaufrollers 10 verbundenes Sperrglied über ein gurtbandsensitiv wirkendes und/oder auf Beschleunigung oder Verzögerung des Gurtaufrollers selbst ansprechendes Steuersystem radial in die Innenverzahnung eines mit dem Gurt­ aufrollergehäuse 12 verbundenen Druckringes 13 ausge­ steuert wird. Teil des Steuersystems ist eine Steuer­ scheibe 14, die im Hinblick auf die gurtbandsensitive Steuerung von einer G-Wert-Feder 15 beaufschlagt und zum Zusammenwirken mit einem nicht dargestellten, die auf den Gurtaufroller wirkende Beschleunigung oder Verzögerung erfassenden Sensor mit einer Außen­ verzahnung 16 versehen ist. Ein Anhalten der beim Normalbetrieb des Gurtaufrollers 10 sich mit der Gurtaufwickelwelle mitdrehenden Steuerscheibe 14 führt in einer an sich bekannten Weise zur radialen Auslenkung des Sperrgliedes und Blockierung des weiteren Auszuges von Gurtband 17 vom Gurtaufroller 10. Auf einer drehbaren Welle 11 ist weiterhin in der Ebene des Steuersystems 14 ein Hebel 18 mit einem derartigen Schwenkbereich fest angeordnet, daß der Hebel 18 im Auslösefall in die Außenverzahnung 16 der Steuer­ scheibe 14 des Gurtaufrollers 10 eingreift und in seiner Ruhelage die Steuerscheibe 14 für deren Drehung mit der Gurtaufwickelwelle des Gurtaufrollers 20 freigibt.

Die drehbare Welle 11 ist an ihrem freien Ende an ein Stellglied 19 angeschlossen, welches über eine Signalleitung 21 mit dem Fahrzeugrechner 20 des Kraft­ fahrzeuges verbunden ist. Das Stellglied 19 weist eine Mechanik auf, die aufgrund eines vom Fahrzeug­ rechner 20 empfangenen Signals die Welle 11 entweder im oder entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn verdreht.

Wird im Fahrzeugrechner 20 aufgrund der vom Fahrer des Kraftfahrzeuges über das Gas- und/oder das Brems­ pedal abgegebenen Fahrbefehle eine Fahrzeugbeschleuni­ gung vorberechnet, in welcher oberhalb der zulässigen Schwelle liegende Beschleunigungen oder Verzögerungen auf den Körper des Fahrzeuginsassen und damit auf den Gurtaufroller wirken, so wird ein entsprechendes Signal vom Fahrzeugrechner 20 über die Signalleitung 21 an das Stellglied 19 übermittelt, welches daraufhin die Welle 11 entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, so daß der Hebel 18 in die Außenverzahnung 16 der Steuer­ scheibe 14 eingreift.

Bei der in diesem Ausführungsbeispiel verwirklichten indirekten Kopplung der Steuermechanik mit dem Sperr­ glied genügt bei blockierter Steuerscheibe 14 schon ein ganz geringer Gurtauszug, um in an sich bekannter Weise aufgrund der Relativbewegung zwischen Gurtauf­ wickelwelle und Steuerscheibe die Auslenkung des Sperrgliedes herbeizuführen, so daß auch ohne einen tatsächlich erfolgenden Gurtauszug bei eingeschwenktem Hebel 18 die Blockierlage des Gurtaufrollers 10 zwangs­ läufig eingestellt ist, ohne daß dies den Fahrzeug­ insassen aufgrund einer tatsächlich erfolgenden Be­ schleunigung oder Verzögerung bewußt wird.

Ist die entsprechende Fahrzeugsituation beendet, so verschwenkt auf ein entsprechendes Signal vom Fahrzeugrechner 20 hin das Stellglied 19 die Welle 11 im Uhrzeigersinn zurück, so daß der Hebel 18 die Steuerscheibe 14 freigibt und den weiteren Gurtauszug nicht mehr blockiert.

Wie im einzelnen nicht weiter dargestellt, kann die Welle 11 beispielsweise in flexibler Ausführung auch zu mehreren im Rahmen von mehreren Sicherheitsgurt­ anordnungen im Kraftfahrzeug angeordneten Gurtauf­ rollern geführt sein und bei ihrer Verdrehung über entsprechend angeordnete Hebel die Steuermechanik der weiterhin angeschlossenen Gurtaufroller entsprechend blockieren.

Ferner zählen zum Bereich der Erfindung auch Lösungen, bei denen ein dem Hebel 18 entsprechender Hebel un­ mittelbar auf das gurtaufrollerseitig bewegliche Sperrglied wirkt. In einer Abwandlung der Erfindung kann dabei vorgesehen sein, anstelle der mechanischen Hebel beispielsweise Elektromagneten auf das Sperr­ glied wirken zu lassen, wobei diese Elektromagneten auf entsprechende Signale vom Fahrzeugrechner 20 hin erregt bzw. gesteuert werden.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentan­ sprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offen­ barten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (9)

1. Sicherheitsgurtanordnung für Insassen von Kraft­ fahrzeugen mit wenigstens einem Gurtaufroller mit einem selbstsperrenden Blockiermechanismus mit einer Steuermechanik zur Einsteuerung eines Sperrgliedes in die einen weiteren Gurtauszug verhindernde Blockierstellung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein das Beschleunigungsverhalten des Kraftfahrzeuges ermittelnder Fahrzeugrechner (20) vorgesehen und mit der Steuermechanik (14) des Gurtaufrollers (10) gekoppelt ist und über die Steuermechanik (14) auf ein von dem Fahrzeug­ rechner (20) abgegebenes Signal das Sperrglied in die Blockierstellung eingesteuert oder in die Ruhelage rückgeführt wird.

2. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermechanik (14) des Gurtaufrollers (10) einen das Sperrglied zwischen der Ruhestellung und der Sperrlage bewegenden Elektromagneten aufweist, der über eine Signal­ leitung (21) mit dem Fahrzeugrechner (20) des Fahrzeuges verbunden ist.

3. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermechanik (14) des Gurtaufrollers (10) mit einem das Sperrglied betätigenden Hebel (18) gekoppelt ist, der über eine Welle (11) mit einem vom Fahrzeugrechner (20) ansteuerbaren Stellglied (19) verbunden ist.

4. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (18) unmittelbar auf das Sperrglied des Gurtaufrollers (10) ein­ wirkt.

5. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (18) indirekt auf das Sperrglied des Gurtaufrollers (10) einwirkt.

6. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gurtaufroller (10) von mehreren im Kraftfahrzeug vorgesehenen Sicherheitsgurtanordnungen unabhängig voneinander arbeiten und über jeweils eigene Ansteuerleitungen (21, 11) mit dem Fahrzeugrechner (20) gekoppelt sind.

7. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gurtaufroller (10) von mehreren im Kraftfahrzeug vorgesehenen Sicherheitsgurtanordnungen miteinander jeweils mittels eines Übertragungsgliedes (11) verbunden und das Übertragungsglied (11) an das mit dem Fahrzeugrechner (20) gekoppelte Stellglied (19) angeschlossen ist.

8. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einer Strammvorrichtung für den Sicher­ heitsgurt, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslöse­ element für die Strammvorrichtung mit dem Fahrzeug­ rechner (20) gekoppelt ist.

9. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einer im Auslösefall die Klemmung des Gurtbandes herbeiführenden Klemmvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslöseelement für die Klemmvorrichtung mit dem Fahrzeugrechner (20) gekoppelt ist.