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Die
Erfindung betrifft eine Gurtstrafferanordnung eines Sicherheitsgurtes
für einen
Insassen auf einem Sitz eines Fahrzeuges, insbesondere Kraftfahrzeuges,
mit
- – einer
Rückholeinrichtung
zur selbsttätigen
Verkürzung
des Gurtes,
- – einer
bei vorgegebenen Parametern, insbesondere Beschleunigung oder Verzögerung des
Fahrzeuges, wirksamen Auszugssperre des Gurtes,
- – einem
ersten Gurtstrafferaggregat, das mit einer ersten Sensorik zusammenwirkt,
die bei einer von ihr erfaßten
Unfallsituation und/oder bei einer von ihr erfaßten Situation eines unvermeidbaren
Unfalles das erste Gurtstrafferaggregat betätigt, und
- – einem
reversiblen zweiten Gurtstrafferaggregat, das mit einer zweiten
Sensorik zusammenwirkt, die bei von ihr erfaßten unfallträchtigen
Gefahrensituationen den zweiten Gurtstraffer betätigt.
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Beim
normalen Gebrauch wird der Gurt von einer Rückholeinrichtung unter maßvoller
Spannung gehalten, so dass sich die gesicherte Person auf dem Sitz
bewegen kann. Wenn sich die gesicherte Person dabei beispielsweise
nach vorne beugt, wird der Gurt gegen die Kraft der Rückholeinrichtung
ausgezogen. Wenn sich die gesicherte Person dagegen nach rückwärts lehnt, wird
der Gurt von der Rückholeinrichtung entsprechend
gekürzt.
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Bei
starken Verzögerungen
des Fahrzeuges wird der Gurt von einer Auszugsperre automatisch
in Ausziehrichtung gesperrt, um zu verhindern, dass die gesicherte
Person vom Sitz rutschen bzw. gegen feste Strukturen des Fahrzeuges
stoßen
kann.
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Zusätzlich zu
diesen „Grundfunktionen" einer Gurtstrafferanordnung
sind gemäß der
DE 44 11 184 A1 zusätzliche
Maßnahmen
vorgesehen, und zwar zwei separat gesteuerte Gurtstrafferaggregate,
um die Schutzwirkung des Gurtes zu erhöhen:
Ein pyrotechnisch
arbeitendes, irreversibles Gurtstrafferaggregat wird von einem Beschleunigungssensor
betätigt,
der auf unfalltypisch starke Beschleunigungen des Fahrzeuges reagiert
und das vorgenannte Gurtstrafferaggregat auslöst.
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Ein
weiteres, durch Elektromotor betätigtes reversibles
Gurtstrafferaggregat wird von Sensoren betätigt, die gefährliche
oder unfallgeneigte Situationen erfassen, die zu einem Unfall führen können, aber
nicht müssen,
d. h. das zweite Gurtstrafferaggregat wird bei kritischen Fahrsituationen „vorsorglich" betätigt.
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Auf
diese Weise soll erreicht werden, dass der Gurt bereits vor einem
möglichen
Unfall bei einer lediglich gefährlichen
Situation mit erhöhter
Kraft gestrafft wird. Dies bietet den Vorteil, dass im Fahrbetrieb
aufgrund von Bewegungen des gesicherten Insassen praktisch zwangsläufig auftretende
Gurtlose bereits vor einem Unfall vermindert werden kann. Diese
Gurtlose kann einerseits im Bereich der über den Körper des Insassen gelegten
Gurtteiles auftreten, weil die Rückholeinrichtung
in der Regel die zwischen Gurt und Kleidung des Insassen auftretende Reibung
nicht vollständig
bzw, kurzzeitig überwinden kann.
Außerdem
kann der Gurt auf einem die über schüssige Gurtlänge aufnehmenden
Gurtwickel der Rückholeinrichtung
relativ locker aufgewickelt sein, so dass hier als so genannter „Filmspuleffekt" weitere Gurtlose
vorliegt, die auch dann eine zusätzliche Nachgiebigkeit
des Gurtes verursacht, wenn die Auszugsperre wirksam wird und den
Gurtwickel blockiert.
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Falls
die Gefahrensituation, die zur Betätigung des reversiblen Gurtstrafferaggregates
geführt hat,
endet, ohne zu einem Unfall geführt
zu haben, wird die zuvor vom zweiten Gurtstrafferaggregat durchgeführte Gurtstraffung
zurückgeführt, so
dass der Gurt nur noch durch die vergleichsweise geringe Kraft der
Rückholeinrichtung
belastet wird und komfortabel getragen werden kann.
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Sollte
es dagegen zu einem Unfall kommen, wird gemäß der
DE 44 11 184 A1 nach dem
bereits betätigten
reversiblen Gurtstrafferaggregat zusätzlich das irreversible, pyrotechnische
Gurtstrafferaggregat wirksam, mit der Folge, dass der vom Gurt gesicherte
Insasse vom Gurt noch weiter in eine besonders sichere Position
zurückgezogen
wird, um die denkbaren Unfallfolgen für den Insassen möglichst gering
zu halten.
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Nach
der
DE 44 11 184 A1 sind
die Rückzugskräfte bzw.
-wege der beiden Gurtstrafferaggregate so bemessen, dass ein durch
den Gurt gesicherter Fahrer eines Kraftfahrzeuges das Kraftfahrzeug noch
steuern bzw. lenken kann, solange lediglich eines der beiden Gurtstrafferaggregate
wirksam wird. Damit soll bei Fehlfunktion eines der Gurtstrafferagggregate
gewährleistet
werden, dass der Fahrer die Herrschaft über das Fahrzeug behält.
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Nur
wenn beide Gurtstrafferaggregate wirksam werden, kann der Fahrer
in eine Position gebracht werden, in der er gehindert wird, das
Fahrzeug wirksam zu steuern oder zu lenken. Hier wird davon ausgegangen,
dass bei Eintritt eines Unfalls weitere Manöver des Fahrers unnötig sind.
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Aus
der
DE 100 13 870
A1 ist es bekannt, bei einer Gurtstrafferanordnung mittels
eines Elektromotors das stationäre
Widerlager einer Rückholfeder der
Rückholeinrichtung
zu verstellen, um eine Komfortfunktion zu gewährleisten. Sobald – das Gurtschloß geöffnet wird,
wird das stationäre
Federwiderlager der Rückholfeder
so verstellt, dass sich eine erhöhte
Gurtspannung einstellt und der Gurt sicher und schnell zurückgezogen
werden kann. Beim Schließen
des Gurtschlosses wird das stationäre Federwiderlager der Rückholfeder
derart verstellt, dass sich eine vergleichsweise geringe Gurtspannung
ergibt und der durch den Gurt gesicherte Insasse nur einen geringen
Druck des Gurtes spürt.
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Außerdem ist
gemäß der
DE 100 13 870 A1 vorgesehen,
dass der Elektromotor über
eine Schaltkupplung, die von einer Sensorik gesteuert wird, direkt
mit dem Gurtwickel verbunden werden kann, um den Gurt reversibel
zu straffen. Diese Straffung erfolgt wiederum, wenn die Sensorik
einen gefährlichen
Fahrzustand meldet, so dass der Insasse bei einem eventuell nachfolgenden
Unfall durch einen bereits eng anliegenden Gurt gesichert wird.
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Nach
der
DE 100 13 870
A1 hat also das reversible Gurtstrafferaggregat eine Doppelfunktion. Einerseits
kann die reversible Gurtstraffung ausgeführt werden. Andererseits übernehmen
Teile dieses Gurtstrafferaggregates die Komfortsteuerung einer Rückholeinrichtung.
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Aufgabe
der Erfindung ist es nun, die Funktion eines Gurtstrafferaggregates
bei unvermeidbaren Unfällen
zu optimieren.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass bei einer Gurtstrafferanordnung der eingangs angegebenen Art
die erste Sensorik zusätzlich
mit dem zweiten Gurtstrafferaggregat zusammenwirkt und dieses bei
Betätigung
des ersten Gurtstrafferaggregates ebenfalls betätigt.
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Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die erste Sensorik,
die zur Erkennung von Unfallsituationen bzw. von einem Unfall unmittelbar vorausgehenden
Situationen vorgesehen und ausgebildet ist, bei einer solchen Situation
immer alle vorhandenen Gurtstrafferaggregate betätigen zu lassen. Damit kann
einerseits eine optimale Rückhaltung
des durch den Gurt gesicherten Insassen bei einem Unfall gewährleistet
werden. Andererseits wird der Tatsache Rechnung getragen, dass vor
einem Unfall keineswegs immer eine für die zweite Sensorik erkennbare
Gefahrensituation aufgetreten sein muß. Beispielsweise kann ein
Fahrzeug im Extremfall ohne vorheriges stärkeres Brems- und/oder Lenkmanöver in einen
Unfall geraten. Damit hat die dem reversiblen Gurtstraffer zugeordnete
Sensorik keine Gelegenheit, Notfallmanöver zu erkennen und den reversiblen
Gurtstraffer vor dem nachfolgenden Unfall zu betätigen und den Zustand des Gurtes
auf den Unfall vorzubereiten.
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Im
Zusammenhang mit einem prinzipiell herkömmlichen Dreipunkt-Gurt ist
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
vorgesehen, das reversible Gurtstrafferaggregat dem über die
Schulter geführten Gurtteil
zuzuordnen und beispielsweise an der Rückholeinrichtung anzuordnen.
Dagegen wird das irreversible Gurtstrafferaggregat bevorzugt dem
Gurtschloß und/oder
dem stationären
oder sitzseitigen Widerlager des über das Becken geführten Gurtteiles zugeordnet.
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Bei
der vorgenannten Ausführungsform
wird auch dann bei einem Unfall ein optimaler Insassenschutz erreicht,
wenn die zweite Sensorik vor dem Unfall keine gefährliche
Fahrsituation erkannt und dementsprechend das reversible Gurtstrafferaggregat
nicht zur vorbereitenden Straffung des Gurtes für den nachfolgenden Unfall
betätigt
haben sollte. Da nämlich
bei Betätigung
des irreversiblen Gurtstrafferaggregates regelmäßig ein typischer Weise pyrotechnisch
auslösbarer
Airbag (Prallsack) betätigt wird,
werden beim Primärstoß des Unfalles
Kopf und Oberkörper
des Insassen zumindest durch den Airbag schützend aufgefangen, während der
Unterkörper
bzw. Beckenbereich des Insassen durch den vom irreversiblen Gurtstrafferaggregat
in jedem Fall gestrafften Beckengurtteil auf dem Sitz zurückgehalten werden,
so dass die Beine des Insassen weitestgehend vor Kollisionen mit
harten Strukturteilen des Fahrzeuges gesichert werden. Diese Wirkung
des irreversiblen Gurtstrafferaggregates wird durch eine eventuell
größere Gurtlose
am Gurtwickel der Rückholeinrichtung
oder im Schulterbereich des Insassen allenfalls geringfügig beeinträchtigt,
da die Gurtreibung im Bereich der vorgenannten Gurtlose in jedem Falle
eine wirksame Straffung des Gurtes im Beckenbereich durch das irreversible
Gurtstrafferaggregat ermöglicht.
Bis zum Eintritt eines Sekundärstosses hat
das erfindungsgemäß in jedem
Falle von der ersten Sensorik zusammen mit dem irreversiblen Gurtstrafferaggregat
betätigte
reversible Gurtstrafferaggregat die vorgenannte Gurtlose beseitigt,
so dass der Insasse trotz des nach dem Primärstoß erschlaffenden Airbags vor
Kollisionen mit unnachgiebigen Strukturen des Fahrzeuges geschützt bleibt.
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Grundsätzlich kann
das irreversible Gurtstrafferaggregat auch auf den über die
Schulter geführten
Teil des Dreipunktgurtes wirken. Darüber hinaus kann das reversible
Gurtstrafferaggregat dem Gurtschloß oder dem stationären bzw.
sitzseitigen Widerlager des über
das Becken geführten
Gurtteiles zugeordnet sein. Im übrigen
können
das reversible Gurtstrafferaggregat sowie das irreversible Gurtstrafferaggregat
auch dem gleichen Gurtteil zugeordnet sein, wobei beide Gurtstrafferaggregate
auf dasselbe Gurtstraffungsorgan – Gurtwickel, stationäres bzw. sitzseitiges
Gurtwiderlager oder Gurtschloß – wirken.
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Im übrigen wird
hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung auf die Ansprüche und
die nachfolgende Erläuterung
der Zeichnung verwiesen, anhand der besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung näher
beschrieben werden. Schutz wird nicht nur für ausdrücklich angegebene oder dargestellte Merkmalskombinationen
beansprucht. Vielmehr soll sich der Schutz auch auf prinzipiell
beliebige Unterkombinationen der vorgenannten Merkmalskombinationen
erstrecken.
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Es
zeigt:
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1 Ein schematisiertes Blockschaltbild der
Erfindung und
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2 eine schmematisierte Darstellung
der Erfindung in Verbindung mit einem grundsätzlich herkömmlichen Dreipunkt-Gurt.
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Gemäß 1 besitzt ein nicht näher dargestelltes
Kraftfahrzeug eine Airbag-Sensorik 1, die Unfallsituationen
oder Situationen unmittelbar vor einem unvermeidbaren Unfall erfaßt. Die
Sensorik 1 kann beispielsweise als Beschleunigungssensor
ausgebildet sein, der auf unfalltypische Stösse reagiert.
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Falls
eine Unfallsituation oder eine Situation unmittelbar vor einem unvermeidbaren
Unfall festgestellt werden, betätigt
die Airbag-Sensorik 1 zumindest einen Airbag 2 und/oder
ein typischer Weise ebenso wie ein üblicher Airbag pyrotechnisch
betätigtes
irreversibles Gurtstrafferaggregat 3. Damit wird ein zur
Sicherung eines Insassen des Fahrzeuges dienender Gurt mit sehr
hoher Kraft gespannt, so dass die Rückhaltewirkung des Gurtes wesentlich verbessert
wird. Im Ergebnis kann der durch den Gurt gesicherte Insasse nur
noch mit vergleichsweise sehr geringer Wahrscheinlichkeit mit festen
Strukturteilen des Kraftfahrzeuges kollidieren.
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Des
Weiteren besitzt das Fahrzeug sensorgesteuerte Sicherungssysteme 4,
die bei von ihrer Sensorik erfaßten
gefährlichen
Fahrzuständen
aktiv werden, um den Fahrer bei Notfallmanövern zu unterstützen.
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Beispielsweise
können
die Sicherungssysteme ein elektronisch gesteuertes Antiblockiersystem aufweisen,
dessen Sensorik über
radseitige bzw. radnahe Sensoren Blockierzustände oder einem solchen Blockierzustand
nahe kommende Zustände
der Räder
erfaßt
und durch Eingriff in das Bremssystem ausregelt, derart, dass die
gebremsten Räder
ihre Seitenführungskraft
bei optimaler Bremsleistung behalten.
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Des
Weiteren können
die Sicherungssysteme 4 ein elektronisches Stabilitätssteuersystem
umfassen, welches über
entsprechende Sensorik „erkennt", ob die Räder bei
der Fahrt übermäßigen Schlupf
aufweisen und/oder die vom Fahrzeug tatsächlich ausgeführten Fahrmanöver den
vom Fahrer an der Lenkhandhabe bzw. am Lenkhandrad vorgegebenen
Lenkmanövern
entsprechen. Sollte dies nicht der Fall sein, erfolgt ein radweise
selektiver Bremseingriff, um unerwünschte Schlupfzustände der
Räder zu
vermindern bzw. die tatsächlichen
Bewegungen des Fahrzeuges an die fahrerseitigen Lenkmanöver anzugleichen.
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Ein
weiteres Sicherungssystem 4 kann die Abstände zu anderen
Fahrzeugen oder zu Hindernissen oder die Form von Hindernissen erfassen
und bei gefährlich
geringen Abständen
oder gefährlichen Hindernissen
Warnsignale erzeugen oder ggf. auch Bremsmanöver vorbereiten.
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Die
Aktivität
eines der vorangehend – nicht erschöpfend – aufgezählten Sicherungssysteme 4 deutet
in jedem Fall auf eine relativ gefährliche Fahrsituation hin.
Dies bedeutet jedoch noch nicht, dass ein Unfall unvermeidlich sein
muß.
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Gleichwohl
ist es zweckmäßig, einen
von einem Insassen angelegten Sicherheitsgurt durch begrenzt erhöhte Straffung
auf einen möglichen
Unfall „vorzubereiten". Hierzu dient eine
Sensorik 5, die Aktivitäten
der vorgenannten Sicherungssysteme 4 und/oder Signale der
die Sicherungssysteme 4 steuernden Sensorik (nicht dargestellt)
erfaßt
und bei gefährlichen Fahrzuständen bzw.
beim Aktivzustand eines oder mehrerer der Sicherungssysteme ein
reversibles Gurtstrafferaggregat 6 betätigt, dessen Zugkraft so ausgelegt
ist, dass eine in der Regel unvermeidlich vorhandene Gurtlose, insbesondere
an einem Gurtwickel einer Rückholeinrichtung
des Gurtes, beseitigt wird. Im Ergebnis kann nunmehr der Insasse
nur noch in einen gestrafften Gurt ohne Gurtlose fallen. Sobald
der vorher erfaßte
Gefahrenzustand beendet ist, wird das reversible Gurtstrafferaggregat 6 nicht
mehr betätigt,
und der Gurt wird nur noch mit einer komfortbetonten „normalen" Rückzugskraft
gespannt.
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Die
Erfindung berücksichtigt
nun die Tatsache, dass einem tatsächlichen Unfall keineswegs
immer sensorisch erfaßbare
Gefahrenzustände
vorausgehen müssen.
Dies ist gleichbedeutend damit, dass zwar das irreversible Gurtstrafferaggregat 3 beim
Unfall durch die Airbag-Sensorik 1 betätigt wird, gleichwohl das reversible
Gurtstrafferaggregat 6 zuvor unbetätigt geblieben ist und dementsprechend
der Gurt nicht optimal auf den Unfall vorbereitet wurde. Deshalb
ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass die Airbag-Sensorik 1 bei Betätigung des irreversiblen Gurtstrafferaggregates 3 zusätzlich parallel
das reversible Gurtstrafferaggregat 6 entsprechend dem
Pfeil 7 betätigt
und/oder entsprechend dem Pfeil 8 ein Unfallsignal an die
Sensorik 5 leitet, die dann ihrerseits das reversible Gurtstrafferaggregat 6 parallel
zu dem von der Airbag-Sensorik 1 betätigten irreversiblen
Gurtstrafferaggregat 3 aktiv werden läßt.
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Erfindungsgemäß ist also
in jedem Falle eine Unterstützung
des irreversiblen Gurtstrafferaggregates 3 durch das reversible
Gurtstrafferaggregat 6 vorgesehen, und zwar unabhängig davon,
ob vor einem Unfall eine unfallträchtige Fahrsituation sensorisch erkannt
wurde oder nicht.
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2 zeigt eine konstruktivere
Darstellung der erfindungsgemäßen Gurtstrafferanordnung.
Ein Insasse 9 wird auf seinem Sitz durch einen Dreipunkt-Gurt 10 gesichert.
Dieser besitzt einen Beckengurtteil 10' und einen Schultergurtteil 10'', wobei der Beckengurtteil 10' von einem im
wesentlichen stationären
Gurtwiderlager 11 zu einer in ein im wesentlichen stationäres Gurtschloß 12 einführbaren Schloßzunge 13 geführt und
dort einstückig
in den Schultergurtteil 10'' übergeht,
der seinerseits über eine
im wesentlichen stationäre
Umlenkung 14 zu einer Gurtrückholeinrichtung 15 führt. Diese
besitzt einen ständig
in Rückholrichtung
vorgespannten Gurtwickel 16, welche mit einer Auszugssperre 17 zusammenwirkt,
die den Gurtwickel 15 automatisch in Auszugsrichtung sperrt,
wenn der Fahrzeugaufbau eine ein vorgegebenes Maß überschreitende Beschleunigung
oder Verzögerung
erleidet.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind die Rückholeinrichtung 15 bzw.
der Gurtwickel 16 mit dem reversiblen Gurtstrafferaggregat 6 kombiniert,
welches als elektromotorisches Aggregat ausgebildet sein kann und die
Möglichkeit
bietet, auf den Gurtwickel 16 eine erhöhte Kraft in Aufwickelrichtung
auszuüben.
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Des
Weiteren sind dem Gurtschloß 12 und/oder
dem Gurtwiderlager 11 die irreversiblen Gurtstrafferaggregate 3' und 3'' zugeordnet, die den Gurt 10 mit
sehr hoher Kraft zu belasten gestatten, wobei die stark erhöhten Zugkräfte vornehmlich
auf den Beckengurtteil 10 übertragen werden. Die Gurtstrafferaggregate 3' und 3'' können beispielsweise das Gurtwiderlager 11 und/oder
das Gurtschloß 12 in einer
die Spannung des Beckengurtteiles 10' erhöhenden Richtung bewegen.
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Bei
Normalfunktion bewirkt das reversible Gurtstrafferaggregat 6 immer
dann eine erhöhte Gurtspannung
sowie eine damit einhergehende Beseitigung einer evtl. Gurtlose,
wenn ein gefährlicher Fahrzustand
vorliegt. Sobald dieser gefährliche
Fahrzustand beendet ist, endet auch die erhöhte Gurtspannung.
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Bei
einem evtl. Unfall wird vor dem Insassen 9 ein in 2 nicht dargestellter Airbag
gezündet, gleichzeitig
werden die irreversiblen Gurtstrafferaggregate 3' und 3'' betätigt. Im übrigen wird erfindungsgemäß zusätzlich auch
das reversible Gurtstrafferaggregat 6 betätigt.
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Selbst
dann, wenn dem Unfall kein als gefährlich erkannter Gefahrzustand
vorausgegangen sein sollte, und dementsprechend das Gurtstrafferaggregat 6 vor
dem Unfall nicht wirksam werden konnte, wird erfindungsgemäß ein besonders
hoher Sicherheitseffekt erreicht. Denn in jedem Falle wird beim
Unfall der Beckengurtteil 10' durch
die Gurtstrafferaggregate 3' bzw. 3'' wirksam gespannt, so dass der
Insasse 9 nicht von seinem Sitz rutschen kann. Darüberhinaus
wird der Oberkörper
des Insassen 9 beim Primärstoß des Unfalles wirksam durch den
Airbag aufgefangen. Bis zu einem evtl. Sekundärstoß hat das reversible Gurtstrafferaggregat 6 in jedem
Falle seine volle Wirkung entfaltet, so dass der Insasse trotz des
inzwischen erschlaffenden Airbags sicher gehalten wird.
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Abweichend
von der zeichnerisch dargestellten Ausführungsform können das
reversible Gurtstrafferaggregat 6 sowie das irreversible
Gurtstrafferaggregat 3 dem. gleichen Gurtteil, z. B. dem
Schultergurtteil 10'', zugeordnet
sein und dazu beide mit dem Gurtwickel 16 zusammenwirken,
d. h. der Gurtwickel 16 kann von jedem der Aggregate 3 und 6 einzeln
sowie von beiden Aggregaten 3 und 6 gemeinsam
in Spannrichtung des Gurtes 10 angetrieben werden.
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Stattdessen
ist es auch möglich,
die beiden Aggregate 3 und 6 am Schloß 12 oder
am Widerlager 11 anzuordnen, so dass das Schloß 12 oder
das Widerlager 11 von jedem der Aggregate 3 und 6 einzeln oder
von beiden Aggregaten 3 und 6 gemeinsam zur Gurtstraffung
bewegt werden kann.