DE10105500A1 - Vorrichtung zum Straffen eines in einem Fahrzeugfond angeordneten Dreipunktsicherheitsgurtes - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zur Straffung eines in einem Fahrzeugfond angeordneten Dreipunktsicherheitsgurtes mit einem Linearstraffer 1, der im Fahrzeugschwellerbereich mit im wesentlichen paralleler Ausrichtung zum Fahrzeugschweller 2 angeordnet ist, wobei der Linearstraffer 1 mit einem Antriebselement 6 am Gurtband 5 des Sicherheitsgurtes, welches durch eine am Fahrzeugaufbau 7 verankerte Bandumlenkstelle 4 geführt ist, angreift und mit einem elektrischen Kabel 8 zum Aktivieren des Linearstraffers 1, welches von der B-Säule 9 des Fahrzeuges zum Linearstrafferantrieb 1 geführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Straffung eines im Fahrzeugfond angeordneten Dreipunktsicherheitsgurtes nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Stand der Technik

Bei einer derartigen aus der DE 85 29 017 U1 bekannten Vor­ richtung wird mit Hilfe eines elektrisch aktivierten Li­ nearstraffers einer der Verankerungspunkte, nämlich das Gurtschloss des Sicherheitsgurtes zurückgezogen.

Hierzu greift der Linearstraffer, welcher einen pyrotech­ nisch in einem Zylinder angetriebenen Kolben aufweisen kann, am Sicherheitsgurtschloss an und zieht dieses bei einem Un­ fall zur Straffung des Sicherheitsgurtes zurück.

Bekanntlich werden die drei Verankerungspunkte eines Drei­ punktsicherheitsgurtes von dem Gurtschloss, einem am Fahr­ zeugaufbau fixierten Endbeschlag am Ende des Gurtbandes und einer etwa in Schulterhöhe gegebenenfalls höhenverstellbaren Umlenkstelle, um welche das Sicherheitsgurtband zu einem Gurtaufroller geführt ist, gebildet.

A - Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung des eingangs­ genannten Art zu schaffen, welche eine Straffung des im Fahrzeugfond angeordneten Dreipunktsicherheitsgurtes mit ge­ ringem Aufwand gewährleistet.

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

Hierzu wird ein Linearstraffer vorgesehen, welcher im Fahr­ zeugschwellerbereich mit im wesentlichen paralleler Ausrich­ tung zum Fahrzeugschweller angeordnet ist. Es handelt sich hier um den Fahrzeugschweller, welcher sich zwischen der B-Säule und C-Säule erstreckt. Ferner greift der Linear­ straffer mit einem Antriebselement, welches ein Zugelement oder Schubelement sein kann, am Gurtband des Sicherheitsgur­ tes an, welches durch eine am Fahrzeugaufbau verankerte Bandumlenkstelle geführt ist. Vorzugsweise befindet sich diese Bandumlenkstelle etwa am hinteren Ende des zwischen der B-Säule und der C-Säule sich erstreckenden Fahrzeug­ schwellers. 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 Li­ nearstraffers dient, von der B-Säule des Fahrzeugs zum im Bereich des Fahrzeugschwellers angeordneten Linearstraffe­ rantrieb 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 be­ messen 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 Straffe­ rantrieb 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 eine Bandschlaufe des durch die Bandumlenkstelle hindurchge­ führten Gurtbandes verbunden. Das Antriebselement ist vor­ zugsweise ein Zugelement, beispielsweise Zugsseil, welches mit dem Gurtbandende verbunden ist. Da der Linearstraffer nur in einer Richtung, nämlich in der Rückstrammrichtung be­ weglich ist und in der Gegenrichtung durch eine Sperre blo­ ckiert 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 Sicherheits­ gurt, beispielsweise bei einem Unfallgeschehen, zurück­ gestrammt wird. Hierbei wird auf das Gurtband des Sicher­ heitsgurtes von unten her ein Zug ausgeübt. Beim Befestigen eines Kindersitzes mit Hilfe des Sicherheitsgurtes am Rück­ sitz bzw. der Rückbank des Fahrzeuges wird dieser in das Sitzpolster gezogen.

Durch die Anordnung des Linearstrafferantriebs im Schweller­ bereich und durch eine normalerweise vorgesehene Teppichab­ deckung 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 Strafferbe­ wegung. 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 be­ stehen 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 Er­ findung noch näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2 eine Bandumlenkstelle für den Sicherheits­ gurt, welche beim Ausführungsbeispiel zur Anwendung kommen kann; und

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung.

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 Line­ arstraffer 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 Antriebselement 6, bei­ spielsweise ein Zugelement, welches mit einem Ende eines Gurtbandes 5 des Sicherheitsgurtes verbunden ist. Das Gurt­ band 5 ist an einer Umlenkstelle 4 umgelenkt. Die Umlenk­ stelle 4 befindet sich etwa am Ende des Fahrzeugschwellers 2, insbesondere an einer Winkelkonstruktion vom Fahrzeugauf­ bau 7, in welcher der Fahrzeugschweller 2 und die C-Säule 10 zusammentreffen. Diese Position liegt unterhalb des Sitz­ polsters des Rücksitzes bzw. der Sitzbank.

Wie aus den Figuren zu ersehen ist, besitzt die Bandumlenk­ stelle 4 einen Umlenkholm 3, um den das von oben kommende Gurtband in eine zum Fahrzeugschweller 2 etwa parallel ver­ laufende Richtung umgelenkt ist. Der Umlenkholm 3 verläuft hierzu schräg in einem von 90° abweichenden Winkel, vorzugs­ weise in einem Winkel von etwa 45° zur Längsmittellinie des umgelenkten Gurtbandes 5, wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist. In den Figuren ist das Gurtband 5 in seiner Ruhepositi­ on, d. h. im nicht angegurteten Zustand dargestellt. Es be­ findet sich im abgelegten und vom nicht näher dargestellten. Gurtaufroller eingezogenen Zustand. Der Gurtaufroller bildet dabei den etwa in Schulterhöhe vorgesehenen Verankerungs­ punkt des Sicherheitsgurtes, wobei das Gurtband über eine etwa in Schulterhöhe an der Karosserie verankerte nicht nä­ her 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 falten­ frei zum oberen etwa auf Schulterhöhe des Fahrzeuginsassen befindlichen Verankerungspunkt geführt wird. Dieser Anstell­ winkel des Gurtbandes, welcher vom Umlenkholm 3 im Raum ein­ genommen wird, variiert von Fahrzeugtyp zu Fahrzeugtyp. Die­ ser Gurtbandanstellwinkel gewährleistet ferner, dass im Crashfall innerhalb eines kurzen Zeitraumes von ca. 4 ms mit hohem Kraftaufwand ca. 120 mm Gurtband durch den Umlenkbe­ schlag vom Linearstraffer 1 gezogen werden können. Dieser Zeitraum gewährleistet, dass das Straffen des Gurtbandes noch vor der Vorverlagerung des angegurteten Fahrzeuginsas­ sen 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 gewähr­ leistet, dass der vorzugsweise dreieckförmig ausgebildete Umlenkbeschlag während der dynamischen Belastung beim Straf­ fen in die je nach Angurtkonfiguration günstigste Winkelpo­ sition gebracht wird. Hierdurch ist gewährleistet, dass das Gurtband 5 möglichst reibungsarm und verletzungsfrei umgelenkt 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 Hin­ sicht 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 Rückhal­ tekraftspitze am Beckengurt geglättet und reduziert.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 greift das Antriebselement 6 des Linearstraffers 1 am Gurtbandende 19 an. Dieses Antriebselement kann als Zugstange, Zugseil oder dergleichen ausgebildet sein. Das Antriebselement 6 ist fest mit einem im Linearstraffer angetriebenen Antriebsteil, bei­ spielsweise einem pyrotechnisch angetriebenen Kolben (strichliert) verbunden. Die Bewegungsrichtung des Antriebs­ elements 6 beim Straffen ist zur Fahrzeugforderseite hin ge­ richtet. Beim normalen Fahrbetrieb befindet sich somit das Antriebselement 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 ausgebildet sein kann, erstreckt sich ein elektrische Kabel 8. Dieses elektrische Kabel 8 dient zur Stromversorgung einer Zündeinrichtung, mit welcher ein Treibsatz im Zylinder oder in einem Arbeitsraum des Zylinders des Linearstraffers 1 ge­ zündet wird. Dieser Treibsatz kann sich jedoch auch im An­ triebskolben des Linearantriebs 1 befinden. Am vorderen Ende 15 des Linearstraffers 1 ist eine Steckerbuchse 16 vorgese­ hen, welche zur elektrischen Kontaktierung des Kabels 8 mit der Zündeinrichtung im Linearstraffer 1 dient. Von der Ste­ ckerbuchse 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 elektri­ sche Anschluss- bzw. Verbindungsstelle, insbesondere Steck­ verbindung 11 zur Stromversorgung der Zündeinrichtung dieser beiden Strafferantriebe, vorgesehen. Es ist jedoch auch mög­ lich, die Kabel 8 und 12 als Stromversorgungskabel auszubil­ den, wenn die beiden Strafferantriebe 1 und 13 als elektri­ sche Aktuatoren, d. h. als elektrische Strafferantrieb aus­ gebildet sind.

Durch die in der Fig. 1 dargestellte Anordnung erreicht man eine Verringerung der Kabellänge, insbesondere des elektri­ schen 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 Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel greift das Antriebselement 6 an einer Gurtbandschlaufe 22 des durch die Umlenkstelle 4 hindurchgezogenen Gurtbandes 5 an. Die übrigen Bauteile sind die gleichen wie im Ausfüh­ rungsbeispiel der Fig. 1 und 2. Die Gurtbandschlaufe 22 wird von zwei Strängen gebildet, die durch eine zweite Bandum­ lenkstelle 21 geführt sind, welche am Antriebselement 6 vor­ gesehen ist. Das Antriebselement 6 greift mit dieser Umlenk­ stelle 21 an der Bandschlaufe 22 an. Das Gurtbandende 19 am einen Strang der Bandschlaufe 22 ist an einem zweiten Veran­ kerungspunkt 20 am Fahrzeugaufbau 7 befestigt. Bei dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Ver­ ankerungspunkte 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 Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird wie bei einem Flaschenzug eine doppelte Gurtbanddurchzugslänge durch die Umlenkstelle 4 beim Bewegen des Antriebselementes 6 durch den Linearstraffer 1 erreicht.

Der Umlenkholm 3 aller Ausführungsbeispiele sowie der an der Umlenkstelle 21 in Fig. 3 vorgesehene Umlenkholm weisen vor­ zugsweise an den Umlenkflächen reibungsarme Oberflächen auf.

Bezugszeichenliste

1

Linearstraffer

2

Fahrzeugschweller

3

Umlenkholm

4

Bandumlenkstelle

5

Gurtband

6

Antriebselement

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 (14)

1. Vorrichtung zum Straffen eines in einem Fahrzeugfond an­ geordneten Dreipunktsicherheitsgurtes mit einem elekt­ risch aktivierbaren Linearstraffer, welcher an einem der Verankerungspunkte des Sicherheitsgurtes angreift, da­ durch gekennzeichnet, dass
der Linearstraffer (1) im Fahrzeugschwellerbereich zwischen B-Säule (9) und C-Säule (10) des Fahrzeugs mit im wesentlichen paralleler Ausrichtung zum Fahr­ zeugschweller (2) angeordnet ist;
der Linearstraffer (1) mit einem Antriebselement (6) am Gurtband (5) des Sicherheitsgurtes, welches durch eine am Fahrzeugaufbau (7) verankerte Bandumlenkstelle (4) geführt ist, angreift; und
dass das Antriebselement (6) beim Straffen etwa paral­ lel zum Fahrzeugschweller (2) bewegt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (6) beim Straffen zur Fahrzeug­ vorderseite hin bewegt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, dass ein elektrisches Kabel (8) zur Aktivierung des Linearstraffers (1) von der B-Säule (9) des Fahrzeugs zum Linearstraffer (1) geführt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 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.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (6) mit einem Gurtbandende (19) des Gurtbandes (5) verbunden ist und ein sich an das Gurtbandende anschließendes Gurtband­ stück durch die Bandumlenkstelle (4) geführt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (6) an eine Gurtbandschlaufe (22) des durch die Bandumlenkstelle (4) geführten Gurtbandes (5) angreift, wobei das Gurtbanden­ de (19) am Fahrzeugaufbau (7) verankert ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandumlenkstelle (4) etwa am hinteren Ende des zwischen der B-Säule (9) und der C- Säule (10) sich erstreckenden Fahrzeugschwellers (2) an­ geordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 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.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandumlenkstelle (4) einen Um­ lenkholm (3) aufweist, der zur Längsmittellinie des durch die Bandumlenkstelle (4) geführten Gurtbandes (5) schräg verläuft

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bandumlenkstelle (4) als Um­ lenkbeschlag ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Umlenkbeschlag beim Straffen verformbar und/oder um seinen Verankerungspunkt verdrehbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der B-Säule (9) eine elektrische Anschluss- oder Verbindungsstelle (11) für das Kabel (8) vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Anschluss- oder Verbindungsstelle (11) eine zusätzliche Anschlussstelle für ein elektrisches Kabel (12) zur Aktivierung eines weiteren Strafferantriebs (13), der im Bereich der B- Säule angeordnet ist, aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Strafferantrieb (13) zum Antrieb eines an der B-Säule (9) befestigten Gurtaufrollers (14) dient.