DE10105500B4

DE10105500B4 - Vorrichtung zum Straffen eines in einem Fahrzeugfond angeordneten Dreipunktsicherheitsgurtes

Info

Publication number: DE10105500B4
Application number: DE10105500A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl.-Ing. Knych (FH); Martin Dipl.-Ing. Specht (Fh)
Original assignee: Breed Automotive Technology Inc
Current assignee: Joyson Safety Systems Inc
Priority date: 2001-02-07
Filing date: 2001-02-07
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2021-02-08
Also published as: US6527299B2; US20020105181A1; EP1363814A4; DE10105500A1; EP1363814A1; WO2002062632A1

Abstract

Vorrichtung zum Straffen eines in einem Fahrzeugfond angeordneten Dreipunktsicherheitsgurtes mit einem elektrisch aktivierbaren Linearstraffer, wobei
– der Linearstraffer (1) im Fahrzeugschwellerbereich zwischen B-Säule (9) und C-Säule (10) des Fahrzeugs mit paralleler Ausrichtung zum Fahrzeugschweller (2) angeordnet ist;
– der Linearstraffer (1) mit einem Zugelement (6) am Gurtband (5) des Sicherheitsgurtes angreift;
– das Gurtband (5) durch eine am Fahrzeugaufbau (7) verankerte Bandumlenkstelle (4) geführt ist, die im Bereich des hinteren Endes des zwischen der B-Säule (9) und der C-Säule (10) sich erstreckenden Fahrzeugschwellers (2) angeordnet ist; und
– das Zugelement (6) beim Straffen parallel zum Fahrzeugschweller (2) zur Fahrzeugvorderseite hin bewegt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Straffen eines im Fahrzeugfond angeordneten Dreipunktsicherheitsgurtes.

Bei einer derartigen aus der DE 85 29 017 U1 bekannten Vorrichtung wird mit Hilfe eines elektrisch aktivierten Linearstraffers einer der Verankerungspunkte, nämlich das Gurtschloss des Sicherheitsgurtes zurückgezogen. Hierzu greift der Linearstraffer, welcher einen pyrotechnisch in einem Zylinder angetriebenen Kolben aufweisen kann, am Sicherheitsgurtschloss an und zieht dieses bei einem Unfall zur Straffung des Sicherheitsgurtes zurück.

Bei der aus der DE 296 06 896 U1 bekannten Vorrichtung zum Straffen eines an einem Fondsitz eines Fahrzeugs angeordneten Sicherheitsgurtes wird ein Linearstrafferantrieb verwendet, der im seitlichen Bereich der Rückenlehne des Fondsitzes etwa parallel zur Rückenlehne verlaufend angeordnet ist. Der Linearstrafferantrieb greift am Ende oder an einer Schlaufe des Sicherheitsgurtes an. Der Sicherheitsgurt ist durch einen am Fondsitz befestigten Umlenkbeschlag geführt.

Ferner ist aus der DE 299 04 404 U1 ein Gurtstraffersystem, mit einem Linearstrafferantrieb bekannt, welcher horizontal und parallel zum Fahrzeugboden eingebaut wird. Der Linearstrafferantrieb wirkt über eine Schubstange auf eine Gurtschlaufe zur Straffung des an der B-Säule des Fahrzeugs angeordneten Sicherheitsgurtes.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung des eingangsgenannten Art zu schaffen, welche eine Straffung des im Fahrzeugfond angeordneten Dreipunktsicherheitsgurtes mit geringem Aufwand gewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Hierzu wird ein Linearstraffer vorgesehen, welcher im Fahrzeugschwellerbereich mit im wesentlichen paralleler Ausrichtung zum Fahrzeugschweller angeordnet ist. Es handelt sich hier um den Fahrzeugschweller, welcher sich zwischen der B-Säule und C-Säule erstreckt. Ferner greift der Linearstraffer mit einem Zugelement am Gurtband des Sicherheitsgurtes an, welches durch eine am Fahrzeugaufbau verankerte Bandumlenkstelle geführt ist. Diese Bandumlenkstelle befindet sich etwa am hinteren Ende des zwischen der B-Säule und der C-Säule sich erstreckenden Fahrzeugschwellers. Insbesondere ist die Bandumlenkstelle an der Winkelkonstruktion verankert, welche die Verbindung zwischen dem Fahrzeugschweller und der C-Säule darstellt. Ferner kann ein elektrisches Kabel, welches zum Aktivieren des Linearstraffers dient, von der B-Säule des Fahrzeugs zum im Bereich des Fahrzeugschwellers angeordneten Linearstrafferantrieb geführt sein. Dieses elektrische Kabel kann zum Zünden einer Zündeinrichtung für ein pyrotechnisches Treibmittel des Linearstrafferantriebs dienen. Es kann jedoch auch den erforderlichen Betriebsstrom eines elektrisch betriebenen Linearstrafferantriebs liefern.

Die Länge dieses elektrischen Kabels kann relativ kurz bemessen werden, da sich der Linearstraffer im wesentlichen parallel zum Fahrzeugschweller mit einer bestimmten Länge, welche durch die Rückstrammstrecke des Gurtbandes bestimmt ist, ausdehnt.

Vorzugsweise ist das Kabel beispielsweise mit einem Stecker mit einer im Bereich der B-Säule vorgesehenen elektrischen Verbindungseinrichtung verbunden. Mit dieser elektrischen Verbindungseinrichtung kann ein weiteres Kabel für einen weiteren Strafferantrieb verbunden sein. Dieser Strafferantrieb kann zum Antrieb einer Gurtspule eines an der B-Säule befestigten Gurtaufrollers dienen. Die elektrische Verbindungseinrichtung ist vorzugsweise als Steckverbindung ausgebildet, wobei an dieser und an den Kabeln Stecker und Steckerbuchsen oder andere geeignete Kontaktierungsmittel vorgesehen sind.

Der Linearstraffer ist vorzugsweise mit einem Bandende oder einer Bandschlaufe des durch die Bandumlenkstelle hindurchgeführten Gurtbandes über das Zugelement, beispielsweise Zugsseil verbunden ist. Da der Linearstraffer nur in einer Richtung, nämlich in der Rückstrammrichtung beweglich ist und in der Gegenrichtung durch eine Sperre blockiert wird, besitzt der Linearstraffer zusammen mit der Bandumlenkstelle beim normalen Fahrbetrieb die Funktion des Endbeschlages, mit welchem das Bandende am Fahrzeugaufbau verankert ist. Gleichzeitig wird durch diese Anordnung ein Endbeschlagstraffer geschaffen, durch den der Sicherheitsgurt, beispielsweise bei einem Unfallgeschehen, zurückgestrammt wird. Hierbei wird auf das Gurtband des Sicherheitsgurtes von unten her ein Zug ausgeübt. Beim Befestigen eines Kindersitzes mit Hilfe des Sicherheitsgurtes am Rücksitz bzw. der Rückbank des Fahrzeuges wird dieser in das Sitzpolster gezogen.

Durch die Anordnung des Linearstrafferantriebs im Schwellerbereich und durch eine normalerweise vorgesehene Teppichabdeckung ist das Straffergeräusch, das insbesondere bei der Verwendung eines pyrotechnisch angetriebenen Straffers laut ist, entfernt vom Kopf des Fahrzeuginsassen und damit vom direkten Hörbereich. Es ergibt sich die Möglichkeit ein mehrstufiges Kraftsystem für den Dreipunktsicherheitsgurt im Fondbereich des Fahrzeugs vorzusehen, wobei die Funktion des Strafferantriebs und die Funktion einer Kraftbegrenzung nach dem Straffen des Sicherheitsgurtes in getrennten Komponenten des Sicherheitsgurtes vorgesehen sein kann. Die Funktion des Straffers wird vom Linearstraffer und die Kraftbegrenzung beispielsweise am blockierten Gurtaufroller verwirklicht. Die translatorische Strafferbewegung benötigt zudem einen geringeren Energieaufwand als eine rotatorische Strafferbewegung. Die Kraftbegrenzerwirkung kann jedoch auch in den Linearstraffer integriert sein. Hierzu kann beispielsweise eine Rücklaufsperre in Form von an einer Schräge gelagerten Kugeln in bekannter Weise verwendet werden. Die Kugeln bestehen aus einem härteren Material als die Zylinderwand des Linearstraffers, so dass beim Blockieren der Rücklaufsperre sich die Kugeln in das Wandmaterial eingraben, wodurch die für die Kraftbegrenzung erwünschte Energieabsorption erzielt wird.

Anhand der Figuren wird an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung noch näher erläutert.
Es zeigt:
1 in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 eine Bandumlenkstelle für den Sicherheitsgurt, welche beim Ausführungsbeispiel zur Anwendung kommen kann; und
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Bereich eines Fahrzeugschwellers 2, welcher zwischen einer B-Säule 9 und einer C-Säule 10 am Fahrzeugaufbau vorgesehen ist, ein Linearstraffer 1 angeordnet. Der Linearstraffer ist vorzugsweise am Fahrzeugsschweller 2 und/oder Bodenblech 17, von dem ein Teil dargestellt ist, befestigt. In bekannter Weise besitzt der Linearstraffer 1 einen Zylinder, in welchem ein Kolben (strichliert dargestellt) pyrotechnisch angetrieben wird. Ein derartiger Linearstraffer ist beispielsweise aus der DE 199 27 513 A1 oder der US 5,519,997 zum Rückstrammen eines Gurtschlosses bekannt. Es ist jedoch auch möglich, den Linearstraffer als elektrisch betriebenen Aktuator auszubilden.
Der Linearstraffer 1 besitzt ein Zugelement 6, welches mit einem Ende eines Gurtbandes 5 des Sicherheitsgurtes verbunden ist. Das Gurtband 5 ist an einer Umlenkstelle 4 umgelenkt. Die Umlenkstelle 4 befindet sich etwa am Ende des Fahrzeugschwellers 2, insbesondere an einer Winkelkonstruktion vom Fahrzeugaufbau 7, in welcher der Fahrzeugschweller 2 und die C-Säule 10 zusammentreffen. Diese Position liegt unterhalb des Sitzpolsters des Rücksitzes bzw. der Sitzbank.
Wie aus den Figuren zu ersehen ist, besitzt die Bandumlenkstelle 4 einen Umlenkholm 3, um den das von oben kommende Gurtband in eine zum Fahrzeugschweller 2 etwa parallel verlaufende Richtung umgelenkt ist. Der Umlenkholm 3 verläuft hierzu schräg in einem von 90° abweichenden Winkel, vorzugsweise in einem Winkel von etwa 45° zur Längsmittellinie des umgelenkten Gurtbandes 5, wie aus der 2 zu ersehen ist. In den Figuren ist das Gurtband 5 in seiner Ruheposition, d.h. im nicht angegurteten Zustand dargestellt. Es befindet sich im abgelegten und vom nicht näher dargestellten. Gurtaufroller eingezogenen Zustand. Der Gurtaufroller bildet dabei den etwa in Schulterhöhe vorgesehenen Verankerungspunkt des Sicherheitsgurtes, wobei das Gurtband über eine etwa in Schulterhöhe an der Karosserie verankerte nicht näher dargestellte Umlenkstelle in bekannter Weise geführt sein kann.
Der Winkel, den der Umlenkholm 3 einnimmt, gewährleistet, dass das Gurtband 5 an der aufsteigenden Hinterrückenkontur der Sitzbank bzw. des Rücksitzes eng anliegend und faltenfrei zum oberen etwa auf Schulterhöhe des Fahrzeuginsassen befindlichen Verankerungspunkt geführt wird. Dieser Anstellwinkel des Gurtbandes, welcher vom Umlenkholm 3 im Raum eingenommen wird, variiert von Fahrzeugtyp zu Fahrzeugtyp. Dieser Gurtbandanstellwinkel gewährleistet ferner, dass im Crashfall innerhalb eines kurzen Zeitraumes von ca. 4 ms mit hohem Kraftaufwand ca. 120 mm Gurtband durch den Umlenkbeschlag vom Linearstraffer 1 gezogen werden können. Dieser Zeitraum gewährleistet, dass das Straffen des Gurtbandes noch vor der Vorverlagerung des angegurteten Fahrzeuginsassen stattfindet. Ferner kann der die Umlenkstelle 4 bildende Beschlagkörper (Umlenkbeschlag) beim Straffen verformbar sein und/oder um seinen Verankerungspunkt 18, in welchem er am Fahrzeugaufbau 7 befestigt ist, bei den beim Straffen auftretenden Kräften schwenkbar sein. Hierdurch ist gewährleistet, dass der vorzugsweise dreieckförmig ausgebildete Umlenkbeschlag während der dynamischen Belastung beim Straffen in die je nach Angurtkonfiguration günstigste Winkelposition gebracht wird. Hierdurch ist gewährleistet, dass das Gurtband 5 möglichst reibungsarm und verletzungsfrei umge lenkt und durch die Bandumlenkstelle 4 vom Linearstraffer 1 gezogen wird.
Aufgrund dieser günstigen Gurtbandeinzugsbedingungen wird ferner gewährleistet, dass in der Crash-Frühphase, d.h. in den etwa ersten 15 ms über den Beckengurt, zu welchem das in den Figuren dargestellte Gurtband 5 führt, ca. 30 bis 35 mm Brustgurtband durch die im Gurtschloss verankerte Steckzunge durchgezogen werden. Durch den direkten Gurtbandeinzug am Beckengurt werden die Gurtkraftwirkungskomponenten auf den angegurteten verunfallten Fahrzeuginsassen in zweierlei Hinsicht günstig beeinflusst. Zum einen wird der vom Gurt auf die Brust ausgeübte Druck bis zu 10 bis 20% reduziert. Zum anderen wird die während der Crashphase anstehende Rückhaltekraftspitze am Beckengurt geglättet und reduziert.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2 greift das Zugelement 6 des Linearstraffers 1 am Gurtbandende 19 an. Dieses Zugelement kann als Zugstange, Zugseil oder dergleichen ausgebildet sein. Das Zugelement 6 ist fest mit einem im Linearstraffer angetriebenen Antriebsteil, beispielsweise einem pyrotechnisch angetriebenen Kolben (strichliert) verbunden. Die Bewegungsrichtung des Zugelements 6 beim Straffen ist zur Fahrzeugforderseite hin gerichtet. Beim normalen Fahrbetrieb befindet sich somit das Zugelement 6 in einer rückwärtigen Position. Beim Straffen wird es in eine vordere Position gebracht, wobei das Gurtband 5, welches oberhalb der Sitzfläche liegt, nach unten zur Bandumlenkstelle gezogen wird.
Zwischen einem vorderen Ende 15 des Linearstraffers 1, auf welches beim Straffen das Antriebselement zu bewegt wird, und einer elektrischen Anschluss- oder Verbindungsstelle, welche als Steckverbindung 11 im Bereich der B-Säule 9 aus gebildet sein kann, erstreckt sich ein elektrische Kabel 8. Dieses elektrische Kabel 8 dient zur Stromversorgung eine r Zündeinrichtung, mit welcher ein Treibsatz im Zylinder oder in einem Arbeitsraum des Zylinders des Linearstraffers 1 gezündet wird. Dieser Treibsatz kann sich jedoch auch im Antriebskolben des Linearantriebs 1 befinden. Am vorderen Ende 15 des Linearstraffers 1 ist eine Steckerbuchse 16 vorgesehen, welche zur elektrischen Kontaktierung des Kabels 8 mit der Zündeinrichtung im Linearstraffer 1 dient. Von der Steckerbuchse 16 bis zur Zündeinrichtung kann eine nicht näher dargestellte Leitung im Linearstraffer 1 führen. An der elektrischen Steckverbindung 11, welche im Bereich der B-Säule 9 angeordnet ist, kann ebenfalls eine Steckerbuchse zur elektrischen Kontaktierung des Kabels 8 vorgesehen sein. An die elektrische Steckverbindung 11 kann über ein weiteres Kabel 12 eine Zündeinrichtung eines zweiten Strafferantriebs 13 angeschlossen sein. Der zweiter Strafferantrieb 13 dient zum Strafferantrieb einer Gurtspule eines Gurtaufrollers 14, der an der B-Säule 9 befestigt ist. Für den Linearstraffer 1 und den Strafferantrieb 13 ist somit die gemeinsame elektrische Anschluss- bzw. Verbindungsstelle, insbesondere Steckverbindung 11 zur Stromversorgung der Zündeinrichtung dieser beiden Strafferantriebe, vorgesehen. Es ist jedoch auch möglich, die Kabel 8 und 12 als Stromversorgungskabel auszubilden, wenn die beiden Strafferantriebe 1 und 13 als elektrische Aktuatoren, d. h. als elektrische Strafferantrieb ausgebildet sind.
Durch die in der 1 dargestellte Anordnung erreicht man eine Verringerung der Kabellänge, insbesondere des elektrischen Kabels 8. Dieses Kabel benötigt lediglich eine Länge, die dem Abstand des vorderen Endes 15 des Linearstraffers 1 zur B-Säule 9 entspricht.
Bei dem in der 3 dargestellten Ausführungsbeispiel greift das Zugelement 6 an einer Gurtbandschlaufe 22 des durch die Umlenkstelle 4 hindurchgezogenen Gurtbandes 5 an. Die übrigen Bauteile sind die gleichen wie im Ausführungsbeispiel der 1 und 2. Die Gurtbandschlaufe 22 wird von zwei Strängen gebildet, die durch eine zweite Bandumlenkstelle 21 geführt sind, welche am Antriebselement 6 vorgesehen ist. Das Zugelement 6 greift mit dieser Umlenkstelle 21 an der Bandschlaufe 22 an. Das Gurtbandende 19 am einen Strang der Bandschlaufe 22 ist an einem zweiten Verankerungspunkt 20 am Fahrzeugaufbau 7 befestigt. Bei dem in der 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Verankerungspunkte 18 und 20 vorgesehen. Es ist jedoch auch möglich, dass die beiden Verankerungspunkte 18, 20 zu einem gemeinsamen Verankerungspunkt zusammengelegt sind. Bei dem in der 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird wie bei einem Flaschenzug eine doppelte Gurtbanddurchzugslänge durch die Umlenkstelle 4 beim Bewegen des Zugelementes 6 durch den Linearstraffer 1 erreicht.
Der Umlenkholm 3 aller Ausführungsbeispiele sowie der an der Umlenkstelle 21 in 3 vorgesehene Umlenkholm weisen vorzugsweise an den Umlenkflächen reibungsarme Oberflächen auf.

1: Linearstraffer
2: Fahrzeugschweller
3: Umlenkholm
4: Bandumlenkstelle
5: Gurtband
6: Zugelement
7: Fahrzeugaufbau
8: elektrisches Kabel
9: B-Säule
10: C-Säule
11: elektrische Anschluss- oder Verbindungsstelle (Steckverbindung)
12: elektrisches Kabel
13: Strafferantrieb
14: Gurtaufroller
15: vorderes Ende des Linearstraffers
16: Steckerbuchse
17: Bodenblech
18: Verankerungspunkt
19: Gurtbandende
20: Verankerungspunkt
21: Umlenkstelle
22: Bandschlaufe

Claims

Vorrichtung zum Straffen eines in einem Fahrzeugfond angeordneten Dreipunktsicherheitsgurtes mit einem elektrisch aktivierbaren Linearstraffer, wobei – der Linearstraffer (1) im Fahrzeugschwellerbereich zwischen B-Säule (9) und C-Säule (10) des Fahrzeugs mit paralleler Ausrichtung zum Fahrzeugschweller (2) angeordnet ist; – der Linearstraffer (1) mit einem Zugelement (6) am Gurtband (5) des Sicherheitsgurtes angreift; – das Gurtband (5) durch eine am Fahrzeugaufbau (7) verankerte Bandumlenkstelle (4) geführt ist, die im Bereich des hinteren Endes des zwischen der B-Säule (9) und der C-Säule (10) sich erstreckenden Fahrzeugschwellers (2) angeordnet ist; und – das Zugelement (6) beim Straffen parallel zum Fahrzeugschweller (2) zur Fahrzeugvorderseite hin bewegt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugelement (6) mit einem Gurtbandende (19) des Gurtbandes (5) verbunden ist und ein sich an das Gurtbandende anschließendes Gurtbandstück durch die Bandumlenkstelle (4) geführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugelement (6) an eine Gurtbandschlaufe (22) des durch die Bandumlenkstelle (4) geführten Gurtbandes (5) angreift, wobei das Gurtbandende (19) am Fahrzeugaufbau (7) verankert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandumlenkstelle (4) an einer Winkelkonstruktion des Fahrzeugaufbaus (7) befestigt ist, an welcher der Fahrzeugschweller (2) und die C-Säule (10) zusammenlaufen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandumlenkstelle (4) einen Umlenkholm (3) aufweist, der zur Längsmittellinie des durch die Bandumlenkstelle (4) geführten Gurtbandes (5) schräg verläuft
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandumlenkstelle (4) als Umlenkbeschlag ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkbeschlag beim Straffen verformbar und/oder um seinen Verankerungspunkt verdrehbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein elektrisches Kabel (8) zur Aktivierung des Linearstraffers (1) von der B-Säule (9) des Fahrzeugs zum Linearstraffer (1) geführt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Kabel (8) sich vom vorderen Ende (15), auf welches das Antriebselement (6) beim Straffen des Gurtbandes (9) zubewegt wird, zur B-Säule (9) erstreckt.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der B-Säule (9) eine elektrische Anschluss- oder Verbindungsstelle (11) für das Kabel (8) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Anschluss- oder Verbindungsstelle (11) eine zusätzliche Anschlussstelle für ein elektrisches Kabel (12) zur Aktivierung eines weiteren Strafferantriebs (13) aufweist.