DE4305291A1 - Combination safety belt-airbag for a car - has three-section safety belt, with each section of belt moulded in with tubular airbag and inflators - Google Patents

Combination safety belt-airbag for a car - has three-section safety belt, with each section of belt moulded in with tubular airbag and inflators

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Abstract

The patent concerns a combination safety belt-airbag arrangement for a car occupant. The airbags exist in all three sections, the vertical side section by the "cabin" wall, the diagonal shoulder harness section and the transverse lap harness section. The belt itself is made of flexible material which is as inextensible as possible and which has high tensile strength. Around it is an inflatable tube, closed at the ends, which is made of extensible material but also of high tensile strength. There is an internal inflator between each half of the tube and the central belt so that the airbag inflates outwards from the belt in both directions. ADVANTAGE Protection of car occupants from crash in longitudinal and transverse directions

Description

Die Erfindung betrifft einen airbagbestückten Sicherheitsgurt für einen Fahrzeuginsassen. Airbagbestückte Sicherheitsgurte für Kraft­ fahrzeuge sind in unterschiedlichen Ausführungen aus der Patentli­ teratur bekannt. So beschreibt die EP 0 041 368 B1, B60R 21/10, ei­ nen Sicherheitsgurt, bei dem ein aufblasbares Sicherheitskissen beispielsweise mittels einer Klettbefestigung auf der dem Fahrzeug­ insassen zugekehrten Seite des Sicherheitsgurts befestigt ist. Es dient einerseits zum Spannen des Sicherheitsgurts und andererseits beispielsweise als Kopfschutz bei einem Seitencrash des Fahrzeugs. Bei dem Sicherheitsgurt nach der US-PS 38 41 654, B60R 21/08, ist ein Airbag in die den Schulter- und den Beckengurt bildenden Län­ genbereiche des Sicherheitsgurts integriert. Die DE-PS 38 20 145, B60R 21/18, schließlich zeigt einen Sicherheitsgurt mit einem auf ihm verschiebbar angeordneten Gassack-Aufprallschutz.The invention relates to an airbag-equipped seat belt for a vehicle occupant. Airbag-equipped seat belts for strength vehicles are in different versions from the Patentli known term. For example, EP 0 041 368 B1, B60R 21/10, ei a seat belt with an inflatable safety cushion for example by means of a Velcro fastening on the vehicle occupant facing side of the seat belt is attached. It serves on the one hand to tighten the seat belt and on the other hand for example as head protection in the event of a side crash of the vehicle. In the seat belt according to US-PS 38 41 654, B60R 21/08 an airbag in the areas forming the shoulder and lap belts integrated areas of the seat belt. DE-PS 38 20 145, B60R 21/18, finally shows a seat belt with one on the gas bag impact protection is slidably arranged.

Besondere Schwierigkeiten macht in Kraftfahrzeugen bekanntlich der Schutz von Fahrzeuginsassen gegen einen seitlichen Unfall, da seit­ lich des Insassen kein hinreichender Platz zur Gewinnung eines aus­ reichenden Deformationswegs zur Verfügung steht. Es ist bekannt, diesem Umstand durch Unterbringung von Airbags seitlich des Fahr­ zeuginsassen Rechnung zu tragen, da diese Sicherheitseinrichtungen während des normalen Fahrbetriebs praktisch keinen Platz im Fahr­ gastraum beanspruchen, sondern erst im Notfall durch Aktivierung ihre "Arbeitsform" annehmen. Aber auch die Unterbringung derartiger seitlicher Airbags kann Schwierigkeiten machen, da der Raum inner­ halb der Seitenstruktur des Fahrzeugs - Säulen, Tür - begrenzt ist.As is well known, particular difficulties arise in motor vehicles Protection of vehicle occupants against a side accident since The occupant does not have sufficient space to obtain one sufficient deformation path is available. It is known, this fact by placing airbags on the side of the driver witnesses to take into account, as these safety devices practically no space in driving during normal driving occupy the guest room, but only in an emergency by activation assume their "form of work". But also the accommodation of such  Side airbags can be difficult because the room is inside half of the side structure of the vehicle - pillars, door - is limited.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen airbagbestückten Sicherheitsgurt zu schaffen, der zugleich einen wirksamen Schutz von Fahrzeuginsassen bei einem seitlichen Aufprall bietet, wobei dieser Schutz das Aufschlagen des Fahrzeuginsassen auf die gesto­ ßene Seitenstruktur verhindern soll.The invention has for its object an airbag equipped To create a seat belt that also provides effective protection offers by vehicle occupants in a side impact, wherein This protection prevents the vehicle occupant from hitting the push should prevent the outer side structure.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in kennzeichnen­ den Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Er­ findung beschreiben die Unteransprüche.The achievement of this task consists in characterize the features of the main claim, advantageous training of the Er invention describe the subclaims.

Bei der Erfindung wird also in vorteilhafter Weise der von einem seitlichen Längenbereich des Sicherheitsgurts eingenommene Raum zur Unterbringung eines Airbags ausgenutzt, der im Falle eines seitli­ chen Unfalls aktiviert wird und dann einen wirksamen Seitenschutz des Fahrzeuginsassen darstellt.In the invention, therefore, that of one is advantageous lateral length range of the seat belt occupied space Housing used an airbag, which in the case of a side Chen accident is activated and then effective side protection represents the vehicle occupant.

Wie in den Unteransprüchen zum Ausdruck gebracht, kann der Sicher­ heitsgurt auch in Längenbereichen, die dem Fahrzeuginsassen zuge­ kehrt sind, ja über seine gesamte Länge mit Airbags bestückt sein, so daß er aus Endlosmaterial gefertigt werden kann. Die Untertei­ lung in den einzelnen Längenbereichen zugeordnete Airbags erfolgt dann automatisch über Umlenkeinrichtungen für den Sicherheitsgurt.As expressed in the subclaims, the safe can seat belt also in length ranges that the vehicle occupants returns, are equipped with airbags along their entire length, so that it can be made from continuous material. The lower part airbags assigned in the individual length ranges then automatically via deflection devices for the seat belt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, derenEmbodiments of the invention are described below with reference to the Drawing explains whose

Fig. 1 und 2 den erfindungsgemäßen Sicherheitsgurt im Einbauzustand in Ansicht von der Seite und von vorne zeigen, während die Fig. 1 and 2, the seat belt according to the invention in the installed state in a view from the side and from the front to show, while the

Fig. 3 und 4 Querschnitte durch mögliche Konstruk­ tionen von airbagbestückten Sicherheits­ gurten wiedergeben. FIGS. 3 and 4 are cross-sections through possible constructive functions of airbag safety belts equipped to play.

Der Fahrer 1 hat den airbagbestückten Sicherheitsgurt 2 angelegt, der in seiner Geometrie dem üblichen Dreipunkt-Automatikgurt ent­ spricht. Er wird gehalten durch einen üblicherweise fest mit der Karosserie verbundenen Aufrollautomaten 3 (der auch in den Sitz integriert sein kann) und führt über den oberen Umlenkbeschlag 4, der höhenverstellbar sein kann und in den eine Vorrichtung zum Klemmen des Gurts integriert sein kann, zum Gurtschloß 5. Dieses Gurtschloß ist mit einer Haltevorrichtung 6 am Sitz oder an der Karosserie befestigt. Im Gurtschloß 5 wird der Gurt 2 umgelenkt und als Beckengurt zur Befestigung 7 geführt, die entweder direkt am Sitz oder an der Karosserie oder an der Tür angebracht ist.The driver 1 has put on the airbag-equipped seat belt 2 , which speaks the usual three-point automatic belt ent in its geometry. It is held by a retractor 3 , which is usually firmly connected to the body (which can also be integrated in the seat) and leads to the belt buckle via the upper deflection fitting 4 , which can be height-adjustable and in which a device for clamping the belt can be integrated 5 . This buckle is fastened to the seat or the body with a holding device 6 . In the buckle 5 , the belt 2 is deflected and guided as a lap belt for fastening 7 , which is attached either directly to the seat or to the body or to the door.

Ein Ausführungsbeispiel für den Aufbau des airbagbestückten Sicher­ heitsgurts 2 ist in Fig. 3 gegeben. Er ist aus drei Schichten 13, 14 und 16 aufgebaut. Schicht 13 besteht als Gurtband aus einem mög­ lichst gering dehnbaren, biegeweichen Material mit hoher Zugfestig­ keit. Beispielsweise kann das Material herkömmlicher Sicherheits­ gurte dafür verwendet werden. Beidseitig dieses Trägermaterials ist je ein Schlauch 14, 16 aus einem zweiten Material befestigt, das leicht dehnbar sein und dennoch eine hohe Zugfestigkeit aufweisen muß. Im jeden Schlauch integriert sind eine oder mehrere Zünd­ schnüre 15, 17, die axial im Schlauch entweder geradlinig oder geschlängelt verlaufen. Die Länge der Schläuche entspricht der des Gurtbandes 13; somit ist eine kostengünstige Endlosfertigung mög­ lich.An embodiment for the construction of the airbag-equipped seat belt 2 is given in Fig. 3. It is made up of three layers 13 , 14 and 16 . Layer 13 consists of a webbing made of the least extensible, flexible material with high tensile strength. For example, the material of conventional seat belts can be used for this. A hose 14 , 16 made of a second material is fastened on both sides of this carrier material, which must be easily stretchable and yet have a high tensile strength. Integrated in each hose are one or more ignition cords 15 , 17 , which run axially in the hose either in a straight line or in a serpentine manner. The length of the hoses corresponds to that of the webbing 13 ; an inexpensive continuous production is possible.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel des airbagbestückten Sicherheits­ gurts 2 ist in Fig. 4 gegeben. Er besteht hier aus vier Teilen 20, 21, 22 und 23. Als Träger werden zwei Gurtbänder 20, 22 verwendet, die aus einem möglichst gering dehnbaren, biegeweichen Material mit hoher Zugfestigkeit bestehen. Zwischen diesen beiden Schichten be­ finden sich gefaltete Verbindungselemente 21 und 23 an beiden Außenkanten aus einem Material geringer Dehnbarkeit. Bei Verwendung eines leicht dehnbaren Materials kann auf die Faltung verzichtet werden. In dem durch die Teile 20, 21, 22 und 23 gebildeten, als Airbag 26 dienenden Raum befinden sich eine oder mehrere Zündschnüre 25 entweder geradlinig oder geschlängelt verlaufend. Im Ausgangszustand wird die gesamte Anordnung beispielsweise durch Reißnähte 24 derart zusammengehalten, daß sie eine möglichst ge­ ringe Dicke aufweist. Die Länge der Teile 20, 21, 22 und 23 ent­ spricht der des Gurtbandes; somit ist auch hier eine kostengünstige Endlosfertigung möglich.Another embodiment of the airbag-equipped safety belt 2 is given in Fig. 4. It consists of four parts 20 , 21 , 22 and 23 . Two belt straps 20 , 22 are used as the carrier, which consist of a material that is as stretchable as possible and flexible, with high tensile strength. Between these two layers there are folded connecting elements 21 and 23 on both outer edges made of a material of low stretch. When using a slightly stretchy material, folding is not necessary. In the space formed by the parts 20 , 21 , 22 and 23 and serving as the airbag 26, there are one or more detonating cords 25 which run either in a straight line or in a serpentine manner. In the initial state, the entire arrangement is held together, for example by tear seams 24, in such a way that it has a thickness that is as small as possible. The length of the parts 20 , 21 , 22 and 23 speaks ent of that of the webbing; This means that cost-effective continuous production is also possible here.

Das Zünden der Zündschnüre 15, 17, 25 geschieht beispielsweise durch einen Stromimpuls, der in den Gurt von außen eingebracht wer­ den muß. Hierzu eignen sich die vier Befestigungs- oder Umlenkmit­ tel 3, 4, 5 und 7, mit denen der Gurt 2 geführt wird. Da im Befe­ stigungspunkt eine ortsfeste Befestigung vorliegt, ist die Einlei­ tung des Zündimpulses an diesem Punkt besonders einfach. Im Auf­ rollautomaten 3 wäre entweder ein rotatorischer oder ein transver­ saler Schleifkontakt erforderlich, im oberen Umlenkpunkt 4 und im Gurtschloß 5 ein in Längsrichtung verschiebbarer Schleifkontakt.The ignition of the fuses 15 , 17 , 25 takes place, for example, by means of a current pulse which is introduced into the belt from the outside, who must do so. For this purpose, the four fastening or Umlenkmit tel 3 , 4 , 5 and 7 , with which the belt 2 is guided. Since there is a fixed attachment at the attachment point, the initiation of the ignition pulse at this point is particularly simple. In automatic rolling machine 3 either a rotary or a transver saler sliding contact would be required, in the upper deflection point 4 and in the belt buckle 5 a sliding contact that can be moved in the longitudinal direction.

Bei einem seitlichen Unfall meldet der Sensor 8 den Unfall und löst die Vorrichtung aus. Hierdurch werden die im Gurt befindlichen Zündschnüre 15, 17, 25 gezündet, und die Verbrennung setzt sich durch den gesamten Gurt fort. Durch das Verbrennen der Zündschnüre entsteht ein Gas, welches den Gurt aufbläht und im Falle der Kon­ struktion nach Fig. 3 zu zwei gasgefüllten schlauchähnlichen Kissen 18 und 19 beiderseits des Trägerbandes 13 ausdehnt. Im Falle der Gurtausbildung nach Fig. 4 platzen aufgrund des erhöhten Innen­ drucks die Reißnähte 24 und die beiden Deckgurte 20 und 22 bewegen sich voneinander weg. Die Verbindungsteile 21 und 23 können sich strecken und nach außen wölben, so daß sich die gesamte Vorrichtung zu einem schlauchähnlichen Kissen formt.In the event of a side accident, sensor 8 reports the accident and triggers the device. As a result, the detonating cords 15 , 17 , 25 in the belt are ignited and the combustion continues through the entire belt. By burning the fuses, a gas is produced which inflates the belt and, in the case of the construction according to FIG. 3, expands to two gas-filled tubular cushions 18 and 19 on both sides of the carrier tape 13 . In the case of belt design according to Fig. 4 burst due to the increased inner pressure, the tear seams 24 and the two cover belts 20 and 22 move away from each other. The connecting parts 21 and 23 can stretch and bulge outwards, so that the entire device forms a tube-like cushion.

In beiden Gurtausführungsformen unterteilt sich der so aufgeblasene Airbag in drei Bereiche 9, 10 und 11, die voneinander durch die Um­ lenkpunkte im Gurtschloß 5 und im oberen Umlenkbeschlag 4 abge­ trennt sind. Airbagteil 11 legt sich zwischen den Insassen 1 und die B-Säule 12 und bietet somit Schutz für den Oberkörper und das Becken vor einem Aufprall auf die B-Säule mit dem oberen Gurtum­ lenkpunkt und Teile der Tür. Bei der Gurtkonstruktion nach Fig. 3 ergeben sich jeweils paarweise gegenüberliegende Airbags 9a, 10a, 11a und 9b, 10b und 11b. Der obere Gurtumlenkbeschlag 4 wird durch den Airbag 10b abgedeckt.In both belt embodiments, the airbag thus inflated is divided into three areas 9 , 10 and 11 , which are separated from one another by the steering points in the belt buckle 5 and the upper deflection fitting 4 . Airbag part 11 lies between the occupant 1 and the B-pillar 12 and thus offers protection for the upper body and the pelvis against an impact on the B-pillar with the upper Gurtum steering point and parts of the door. In the belt construction of FIG. 3 obtained in each case in pairs opposite air bags 9 a, 10 a, 11 a and 9 b, 10 b and 11 b. The upper belt deflection fitting 4 is covered by the airbag b 10th

Speziell bei einem seitlichen Aufprall bietet Airbag 10b Schutz vor Verletzungen am Kopf, indem er einen direkten Kopfkontakt mit der B-Säule oder dem Fenster verhindert. Hierdurch können Kopfverlet­ zungen verringert werden. Des weiteren ist ein wirksamer Schutz ge­ gen ein Abknicken des Kopfes zur Seite mit einem folgenden Schleudertrauma gegeben. Die über den Airbag auf den Sicherheits­ gurt 2 einwirkenden Kräfte werden über die Gurtpeitsche 6, den oberen Umlenkbeschlag 4, den Aufrollautomaten 3 und die Gurtbefe­ stigung 7 in die Karosserie weitergeleitet. Auch Airbag 9 ist für den Seitenaufprall von Bedeutung; er wird automatisch mit aufgebla­ sen, wenn die Zuleitung des Zündimpulses über die Befestigung 7 erfolgt. Beim frontalen Aufprall wird sich eine deutliche Entla­ stung des Abdomen-Bereiches ergeben. Des weiteren ist es auch im Rahmen einer einfachen Endlosfertigung sinnvoll, auch diesen Be­ reich als Airbag auszulegen.Especially in the event of a side impact, Airbag 10 b offers protection against head injuries by preventing direct head contact with the B-pillar or the window. In this way, head injuries can be reduced. Furthermore, there is effective protection against bending the head to the side with a subsequent whiplash. The forces acting via the airbag on the safety belt 2 are passed on via the belt whip 6 , the upper deflection fitting 4 , the automatic reel-up 3 and the belt fastening 7 into the body. Airbag 9 is also important for the side impact; it is automatically inflated when the ignition pulse is fed via the attachment 7 . A frontal impact will result in a significant relief of the abdomen area. Furthermore, it also makes sense in the context of a simple endless production to also design this loading area as an airbag.

Die gesamte Vorrichtung eignet sich insbesondere auch dazu, bei einem frontalen Aufprall einen guten zusätzlichen Schutz zum her­ kömmlichen Dreipunkt-Automatikgurt zu liefern. Hierzu ist es erfor­ derlich, bei einem derartigen Unfall den Airbag durch einen Sensor im Fahrzeug zu aktivieren. Insbesondere Airbag 10 bietet hier den zusätzlichen Schutz. Bei einem frontalen Aufprall bewegt sich der Fahrer relativ zum Fahrzeug nach vorne. Bei einem nicht angegurte­ ten Insassen führt dies bereits bei mittleren Kollisionen zu einem Aufschlagen des Körpers bzw. des Kopfes auf das Lenkrad und somit zu erheblichen Verletzungen. Diese Verletzungen können bekanntlich mit einem heute üblichen Dreipunkt-Automatikgurt verringert werden. Zusätzlich wird heutzutage in einigen Fahrzeugen ein Airbag einge­ setzt, der in der Regel auf der Fahrerseite in das Lenkrad und auf der Beifahrerseite in die Armaturentafel integriert ist. Bei der Erfindung kann auf diesen Airbag verzichtet werden. The entire device is also particularly suitable for providing good additional protection to the conventional three-point automatic belt in the event of a frontal impact. For this purpose, it is necessary to activate the airbag by a sensor in the vehicle in such an accident. Airbag 10 in particular offers additional protection here. In the event of a frontal impact, the driver moves forward relative to the vehicle. In the case of a non-belted occupant, this leads to the body or head hitting the steering wheel in the event of a medium-sized collision and thus to considerable injuries. As is known, these injuries can be reduced with a three-point automatic belt that is common today. In addition, an airbag is used in some vehicles these days, which is usually integrated on the driver's side in the steering wheel and on the passenger's side in the dashboard. This airbag can be dispensed with in the invention.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, bedeckt Airbag 10b im aufgeblasenen Zustand das Gesicht. Der aufgeblasene Airbagteil kann nun ähnlich einem in das Lenkrad integrierten Airbag den Aufprall des Kopfes auf das Lenkrad zwar nicht unbedingt verhindern, den Aufprall selbst aber wesentlich weicher ablaufen lassen. Dadurch kann ein harter Aufprall vermieden werden und die Kopfbelastung des Insassen kann sich verringern. Des weiteren wird ein Kontakt des Kinns mit dem Brustbein verhindert.As seen from Fig. 2, covered air bag 10 b face in the inflated state. The inflated airbag part, similar to an airbag integrated in the steering wheel, can not necessarily prevent the head from colliding with the steering wheel, but can make the impact itself run much more smoothly. A hard impact can be avoided and the occupant's head load can be reduced. It also prevents the chin from coming into contact with the breastbone.

Schließlich ergibt sich durch das Aufblasen der Airbags 9b und 10 eine gurtstraffende Wirkung, da das eigentliche Gurtband 13 vom Körper des Insassen durch die sich aufblasenden Gaspolster abgeho­ ben wird. Somit kann auf einen zusätzlichen Gurtstrammer verzichtet werden.Finally, the inflation of the airbags 9 b and 10 results in a belt-tightening effect, since the actual belt 13 is removed from the body of the occupant by the inflating gas cushion. An additional belt tensioner can therefore be dispensed with.

Wie besonders deutlich aus Fig. 2 ersichtlich, ist mit der Erfin­ dung demgemäß ein gattungsgemäßer airbagbestückter Sicherheitsgurt geschaffen, der praktisch ohne zusätzlichen Platzbedarf in einem Bereich zwischen Fahrzeuginsassen und Seitenstruktur des Fahrzeugs untergebracht ist, der zur Unterbringung eines entsprechenden Län­ genbereichs des Sicherheitsgurts ohnehin zur Verfügung stehen muß.As can be seen particularly clearly from FIG. 2, a generic airbag-equipped seat belt is accordingly created with the invention, which is accommodated practically without additional space requirement in an area between the vehicle occupant and the side structure of the vehicle, which is anyway available for accommodating a corresponding length of the seat belt must stand.

Claims (6)

1. Airbagbestückter Sicherheitsgurt für einen Fahrzeuginsassen, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen dem Insassen (1) und einer Seitenstruktur des Fahrzeugs verlaufender Längenbereich des Sicherheitsgurts (2) airbagbestückt (Airbag 11) ist.1. Airbag-equipped seat belt for a vehicle occupant, characterized in that a length range of the seat belt ( 2 ) extending between the occupant ( 1 ) and a side structure of the vehicle is airbag-equipped (airbag 11 ). 2. Sicherheitsgurt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitsgurt (2) auch in seinen dem Insassen (1) zuge­ kehrten Längenbereichen airbagbestückt (Airbags 9, 10) ist.2. Seat belt according to claim 1, characterized in that the seat belt ( 2 ) is also airbag equipped in its length regions facing the occupant ( 1 ) (airbags 9 , 10 ). 3. Sicherheitsgurt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Sicherheitsgurt (2) und Airbag (9, 10, 11) zu Endlosmaterial zusammengefaßt sind.3. Seat belt according to claim 2, characterized in that the seat belt ( 2 ) and airbag ( 9 , 10 , 11 ) are combined to form continuous material. 4. Sicherheitsgurt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beiderseits eines Gurtbandes (13) des Sicher­ heitsgurts (2) Airbags (14, 16) vorgesehen sind.4. Seat belt according to one of claims 1 to 3, characterized in that on both sides of a belt ( 13 ) of the seat belt ( 2 ) airbags ( 14 , 16 ) are provided. 5. Sicherheitsgurt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen zwei Gurtbändern (20, 22) des Sicherheitsgurts Airbags (26) vorgesehen sind.5. Seat belt according to one of claims 1 to 3, characterized in that between two belt straps ( 20 , 22 ) of the seat belt airbags ( 26 ) are provided. 6. Sicherheitsgurt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in den Sicherheitsgurt (2) Zündschnüre (15, 17; 25) zur Aktivierung des Airbags (14, 16; 26) integriert sind.6. Seat belt according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the seat belt ( 2 ) fuses ( 15 , 17 ; 25 ) for activating the airbag ( 14 , 16 ; 26 ) are integrated.
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