DE2308458A1 - Fahrzeugsicherheitssystem - Google Patents

Description

Df Hans-Heinrich Willrath _{ir τ}·. ι im τ

Dr. Dieter Weber Po^*^

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Dipl.-Phys. Klaus Seiftert «(o«m 37^₈₀

9 Q fi Ü / U Ο Telegrammadresse: WILLPATENT

PATENTANWÄLTE Z O U ö ^+ O ö

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Fahr 7 eur sicherheit 3G^-^t; tor

Priorität: ^cerial "^Tc. ??^ Ή 7 vor.

21. '-er>terror 1372 in U"'

Die Erfindung betrifft Sicherheitseinrichtunaen für Fahrgaste, insbesondere Sicherheitsgurteinrichtuncren. Sicherheitsgurte zur Festlegung von Fahrgästen in ihren Sitzen, ^^τίε sie regenv/ärtir.-allgemein benutzt werden, vreisen zv/ei Abschnitte aus Gurtband auf, deren jeder mit den einen ^nde am Fahrzeug r.ontiert ist, während das andere Ende an einen Koppelschloß mit danit zusaniranarbeitender ^unge anaebracht ist. Solche richer^eitsqurte diener, dazu, einen Fahrgast in seinen Sitz vrr'hrend eines "usarcner.stoßes festzuhalten, inder". die Vorv.'ärtsbeweguna des Fahrgastes gegenüber seinem Sitz infolge des Tiusapnenstoßes begrenzt ist. Mit anderen Porten, der Benutzer bewegt sich zwar von-.'ärts, trifft

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cegen 'las ^cicier.liiitsgurtbanc1, -.'as ihn darauf an einer

hindert.

Forner nine -icherheitseinrichtunrren nit Luftsäcken vorgeschlagen vorarm, hei denen Pin aufblähbarer Luftsack im Innern des Fahrzeuges montiert ist unc auf eine Fühleinrichtung ansprechend aufgeblüht ^T-'ird, die bei einen Fahrzeugsusaimnenstoß betl'.tiat wird. Lufts'icke dienen zur Verhinderung eines Aufschlacens des Fahrgastes auf die Fahrzeugkonstruktion und wirken durch Abnufferung der Vorwärtsbewegung des Fahrgastes während eines Zusammenstoßes.

Zs iot bekannt, die beiden vorstehend erwähnten Arten von Sicherheitseinrichtungen zu kombinieren, indem man beispielsweise d3n Luftsack auf dem Sicherheitsgurt anbringt, wie dies die U.Γ7■-Patentschrift 2 430 979 zeigt, ^ei einer solchen Vorrichtung werden die Luftsäcke ansprechend auf ein Signal von einem Eruchsensor aufgebläht, wobei die Säcke in der Feise arbeiten, daß sie die Vorwärtsbewegung des Fahrgastes so abpuffern, als wenn sie an dem Fahrzeug selbst montiert wären.

Eine andere Kombination von Luftsäcken und Sicherheitsgurten ist in der USA-Patentschrift 3 682 493 dargestellt, wonach ein Sicherheitsgurt aus einem schlauchartigen Gurtband gebildet ist und eine aufblähbare Einrichtung, z.B. einen daran angebrachten Luftsack, besitzt. Bei einem Zusammenstoß werden der schlauchform!ge Sicherheitsgurt und der Luftsack durch eine ausreichende Kraft des Trägers aufgebläht, die gegen den Sicherheitsgurt wirkt und brechbare Dichtungen zwischen einer Gasquel-

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Io und der Sicherheitnanrt und zwischen den Sicherheitsgurt unr. der.' Luftsack zerbricht. *^Tit anderen .'orten soll eine solche Vorrichtung auf die Vorwärtsbewegung des Trägers infolge von Kollisionskräften ansprechen.

Gi;:"'' der Erfindung besitzt .ein Fahrzeugsicherhsitssyster einen Sicherheitsgurt ir-it einer aufblasbaren Abschnitt, der normalerweise in unaufgeblähter Zustand gehalten und so einger-ichtet ist, da!⁹, er ut: einen Tracer gelegt ist, wenn dieser sich auf dan Fahrzeugsitz befindet, eine ansnrechend auf das Auftreten eines vorgewählten 7us-tand.es dss Fahrzeuges betätiabare Abtasteinrichtung und eine auf die betätigung der Abtasteinrichtung ansprechende Aufbläheinrichtung, die in der Lage ist, einen auihlähbaren Abschnitt vor jealicher nennenswerten Vorwärtsbewegung des Sicherheitsgurtträgers gegenüber seinen Fitz infolge der vorgewählten Tsdinguno; aufzublähen.

In besonderen ist bei diesem Fahr zeugsicherheitssys tem. von der /■rt eines Sicherheitsgurtes der Sicherheitsgurt selbst aufblähbar und legt selbst den Träger in seine" Sitz fest. Außerdem ist der Sicherheitsgurt durch geeignet«? Einrichtungen vor einer nennenswerten Vorwärtsbewegung des Trägers gegenüber seiner?. Sitz infolge Kollisionskräften oder sonstiger vorgewählter Fahrzeugbedingungen aufblähbar. Infolgedessen wird der Träger in seinem Sitz Kittels des expandierten Sicherheitsgurtes zurückgehalten, wenn die Kollisionskräfte auf ihn einwirken, um ihn vorwärts zu bewegen, und die aus einer solchen Vorwärtsbewegung resultierende Kraft wird von dem aufgeblähten Sicherheitsgurt absorbiert. Der aufgeblähte Gurt hält den Träger zurück,

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und da e'er Gurt bereits cegan ihn cepreßt wird, bevor er nach vorn getrieben wirr?, ist j ader nennenswerte Aufschlag des Trägerr auf dar, "icher'^-itscmrt ι it einer daraus etwa folgenden Verletzung ausgeschaltet. *.uf diese "eise ist es r.öglich, die "nautscoeigenschaften des Fahrzeuges selbst auszunutzen, un.den '■:r'^;r-jr sicher abzubremsen. 'u^^:r'er v.'ir'I i" Fall, daf. aus ir-"ii-d^elahan -r'lnden dip 7..ufbl^vhurv ^f'?s richerhcitsrurtes ver-"a"t,. die ^ichr.rhritseinrichtuiiq· in öor ^v"aise arbeiten, wie ein üblicher Fichorheitrscrurt und da'^it die ^^orv7"rtsbewec-unr des Trägers begrenzen.

"ine 2-'ec];iT:"3ige Ausführunrsfor'i der Erfindung ist in der Zeichnung darcestellt.

Fiq. 1 ist eine Draufsicht auf einen aufblähbaren Sicherheitsgurt nach dar ^r'rfinduncr.

Fig. 2 ist ein Querschnitt durch den Hicherheitsgurt nach Fig. 1,

FicT. 3 zeigt nersr>ektivisch die aufblähbaren Sicherheitsgurte nach der Erfindung angelegt an einen Fahrzeugbenutzer.

Fig. /[ erläutert in einer ^lockdiagrarrur das System nach der Erfindung.

Fia. 5 ist eine geschnittene .Ansicht eines aufblähbaren Sicherheitsgurtes mit einen- im Innern gelagerten aufblMhbaren Teil.

nenö.ß einer bevorzugten Ausf'ihrungsforr. der Erfindung ist eine Sicherheitsvorrichtung für Fahrgäste vorgesehen, die einen hohlen aufblähbaren Ficherheitscjurt aufweist, der so einger-ichtet ist, daß er vor jeder nennenswerten Vorwärtsbewegung des Trägers

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BAD ORIGINAL

gegenüber seinem Sitz infolge eines Fahrzeuczusannienstoßes oder einer sonstigen vorbestimmten Bedingung, die von einer Abtasteinrichtung abgefühlt wird, aufgeblüht v;ird. Unter 'Fahrzp.ua-' ist hier jegliches Landfahrzeug, z.E. ein kraftwagen usw. eberso wie ein Flugzeug od.dgl. zu verstehen.

^T'7ie aus der Zeichnung ersichtlich, besitzt der aufblähbare Sicherheitsgurt 10 einen aufblähbaren Abschnitt 12 unci Verbindung sabschnitte 14 und IG. Der aufblasbare Abschnitt 12 besteht

vorzugsweise aus einer allgemein rohrförmigen Hülle aus Sicherund
heitsgurtmaterial 18/wird normalerweise in der Form eines blähten hohlen Schlauches gehalten. Normalerweise v.'ird der aufblähbare Abschnitt 12 gefaltet, eingerollt oder in sonstiger Weise in seinem ungeblähten Zustand gehalten. Vorzugsweise ist der Schlauchgurt gefaltet, um einen scheinbar flachen, d.h. allgemein zweidiinensionalen Sicherheitsgurtabschnitt zu ergeben, und die Falten werden in der Schlauch durch geeignete Befestigungsmittel gehalten. Hierzu gehören beispielsweise Heftstiche, Klammern u.dgl. Vorzugsweise wird der ungeblähte Zustand durch Stiche 20 aufrechterhalten, die sich in Längsrichtung des aufblähbaren Abschnittes 12 erstrecken. Die Stiche 20 sind brüchig, so daß"sie sich trennen oder aufbrechen, wenn der Sicherheitsgurtabschnitt 12 aufgebläht wird, wie dies nachstehend noch näher beschrieben wird. Während in der Zeichnung zwei Stichlängsreihen gezeigt sind, können natürlich auch andere Stichanordnungen verwendet werden.

Das Sicherheitsgurtband 18 besteht vorzugsweise aus üblichem Sicherheitsgurtmaterial, wie einem Textilstoff, der gewebt, ge-

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wirkt oder in sonstiger Weise aus Nylon, Polyester oder sonstigem Tolichein Fadenmaterial oeforio.t ist. Vorzugsweise ist das Gurtband 13 aus sehr starken Fäden, vie Nylon oder Polyester, zu einen" i*v. wesentlichen rechtwinkligen ''ebrnuster gewebt, obgleich auch Schr"<rhandmuster oder "uster mit Vorspannung benutzt werden kann.

Der aufMähbare Abschnitt 12 bes-teht vorzugsweise aus Textilstoff von Schlauchgestalt und ist auf die gewünschte Länge geschnitten, uro. eine einheitliche Struktur rait fortlaufenden Innen- und Außenwänden zu ergeben, stattdessen kann der Gurt auch aus mehreren flachen L^Hngen aus Sicherheitscurtnaterial gebildet sein, dir- entlang ihrer Längskanten unrittelbar durch Vernähen, Verknoten, Verkleben oder sonstige "^efestiguncsiraßnahmen oder auch indirekt mittels eines zv/ischengelegten Materialstreifens verbunden sind, der in geeigneter Weise durch ähnliche BefestiguncrsrcaOnahnen an jedem flachen Gev.'ebe angebracht ist. Ein einheitlicher Abschnitt aus Cchlauchgev/ebe vrird jedoch wegen seiner hohen Festigkeit bevorzugt.

Obgleich das Gurtband 13 vorzugsweise aus eineir Gewebeschlauch gebildet ist, kann es stattdessen auch aus sehr festem Kunststoff- oder Kautschukiraterial, z.B. durch Ptrangverpressung usw., geformt sein. Beispielsweise kann der Gurtabschnitt 13 aus einem Schlauchvorrat aus ¹¹TyIOn, Polyester, Polyäthylen, Polypropylen oder sonstigem l'unststoff oder Kautschuk geformt sein.

Es ist zweckmäßig, daß das Gurtband 18 praktisch unporös, d.h. gasundurchlässig ist, so daß der aufblähbare Abschnitt 12 beim Aufblähen mit einem Gas seinen geblähten Zustand beibehält und

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^ntwoichen von Has ir wesentlichen verhindert ist. 3u dieser Zweck ist 'las Gurtband Io vorzugsweise eicht c ^vebt und beschichtet oder in sonstiger ~⁷eir;e rrit eine:" unooröser. i^berzuc versehen. Zu dieser Zv.'eck kann je:".c ''bliche ur.Dorr'sp. "sscbichtungsnasse, wie Polyurethane, Kautschuk us··'. , benutzt werden. Oic verwendeten "'engen hängen von der nu beschichten«"" on Gewebeart, d«»r rieschichtuncsir.asse sowie, ancaren Faktoren ab, wie für c'.en Fachmann offenkundig ist. In cawisson F"llen kann es zwscl^v^.^ig sein, das Gurtband IS ir>it einen erwünschten Porositätscrad auszurüsten, z.B. durch Fortlassung der undurchlässigen beschichtung cdar .^Jibringung von Löchern in den Gurtband.

Der aufblähbare r-bschnitt 12 ist vorzugsweise gefaltet, wobei die Falten in der Längsrichtung des Abschnittes 12 verlaufen, wie dies durch den Pfeil in der Zeichnung angedeutet ist. Er behr.lt seinen gefalteten Zustand infolae Toftung. Der Abschnitt 12 kann in der Längsrichtunc in Forrri eines *-⁷ oder M oder auch in anderar Weisa gefaltet werden; v/enn er eynandiert, ergibt er eine aufgeblähte im allgemeinen rohrförmig oder zylindrische Gestalt. Die Falten gestatten den aufblähbaren Abschnitt 12, sich beim Aufblasen auf einen Durchmesser, d.h. auf die größte radiale Abmessung des aufgeblähten Schlauches zu expandieren, die ein Mehrfaches der Breite des Bandes in seiner, gefalteten Zustand entspricht. Daraus ergibt sich ein Mittel, um einen vergrößerten Bereich zu schaffen, der in der Lage ist, den Träger im Falle eines Zusammenstoßes usw. zurückzuhalten. Nenn beispielsweise der aufblähbare Gurtabschnitt 12 zu einem W gefaltet ist \ind unaufgebläht eine Breite in der Größenordnung von

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etwa 5 cm hat, kann der Schlauch in aufgeblähten Zustand einen Durchmesser oder eine effektive Abmessung von etwa 15 bis 23 cm oder nehr haben.

Der aufblasbare Abschnitt 12 ist angeschlossen an die Verbindungsabschnitte 14 und 16 dargestellt. Die Abschnitte 14 und 16 können an der aufblr'hbaren Abschnitt 12 mittels Heftung, Verklebung usw. befestigt sein. Sie sind vorzugsweise aus üblichem Textilgurtbandmaterial, z.B. Nylongewebe, gefertigt. Die Enden der Abschnitte 14 und 16, die nicht an den aufblähbaren Anschnitt 12 angeschlossen sind, dienen zur Verbindung mit den üblichen Sicherheitsgurtteilen, d.h. Abschnitt 14 kann beispielsweise an einem Zungenteil eines üblichen Sicherheitsgurtkoppels angebracht sein, der verriegelbar in einen Koppelteil eingreift, der am Boden oder einem sonstigen Teil des Fahrzeuges montiert ist. Abschnitt 16 kann an eine Sicherheitsgurteinziehvorrichtung angeschlossen sein, die gestattet, das Gurtband 18 vorzuschieben und zurückzuziehen. Da Sicherheitsgurtschlösser und deren Einziehvorrichtungen in der Technik bekannt sind und verschiedenerlei Konstruktion haben können, werden sie hier nicht besonders beschrieben. Natürlich brauchen gewünschtenfalls Einziehvorrichtungen nicht verwendet zu v/erden, und der Sicherheitsgurt kann auch mittels irgendeiner Befestigungseinrichtung um den Träger festgelegt v/erden.

Bei einer wahlweisen Ausführungsform können die Anschlußabschnitte 14 und 16 fortgelassen werden. In diesem Fall kann der aufblähbare Abschnitt. 12 mit dem einen Ende an einer Koppelklin-

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ke und mit dem anderen Ende an einer Rückzieheinrichtung angeschlossen sein. In diesem Fall stellt der aufblähbare Abschnitt 12 den ganzen Sicherheitsgurt dar. Der.gar.äß soll der Ausdruck 'aufblähbarer Abschnitt hier einen Teil des Sicherheitsgurtabschnittes, der aufblähbar ist, ebenso wie einen ganzen aufblähbaren Sicherheitsgurt bezeichnen. TZs kann aber auch nur an den einen ?lnde des aufblähbaren Abschnittes ein Verbindungsabschnitt vorgesehen werden.

Obgleich hier angegeben wurde, daß der Verbindungsabschnitt oder der aufblähbare Abschnitt an dem Zungenteil einer Koppelarmatur befestigt ist, können die Abschnitte natürlich auch an dessen Federspangenteil angebracht sein, der so befestigt ist, daß er mit dem Zungenteil zusammenwirkt. Vorzugsweise ist mindestens ein Verbindungsabschnitt vorgesehen, der den aufblähbaren Abschnitt 12 mit einer Rückzieheinrichtung verbindet, da sich der flache Verbindungsabschnitt leichter aufrollen und in einer Rückzieheinrichtung aufbewahren läßt.

Der vorstehend beschriebene zusammengefaltete aufblähbare Gurt 10 wird vorzugsweise in einem Schoßgurtabschnitt und einem Schultergurtabschnitt eines Sicherheitssystemes für einen Fahrzeugbenutzer verwendet. Mit anderen Worten v/erden aufblähbare Abschnitte vorzugsweise sowohl in dem Schoßabschnitt als auch in dem Schulterabschnitt eines Sicherheitsgurtsystemes benutzt. Gemäß der Zeichnung können der Schoßabschnitt 30 und der Schulterabschnitt 32 getrennte Sicherheitsgurtabschnitte aufweisen. Insbesondere sind getrennte aufblähbare Schoß- und Schulterabschnitte bei einem Dreipunktsicherheitsgurtsystem vorgesehen,

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bei dem die Schoß- und Schulterabschnitte an einem einzigen Bauteil, z.B. der Zungenteil, angebracht sind, der sich mit einem einzigen Federspangenteil anbringen läßt. Gewünschtenfalls kann jedoch ein einziger durchlaufender aufblähbarer Gurt vorgesehen sein, der sich über die Schoß- und Schulterteile des Trägers legen läßt. Wenn getrennte Schoß- und Schulterteile vorgesehen sind, können sie als einheitliche Einheit oder getrennt durch dieselben oder verschiedene Aufblähmittel aufgeblasen werden. Gewünschtenfalls kann natürlich ein aufblähbarer Gurtabschnitt nur in einem Schoß- oder Schulterabschnitt vorgesehen werden, und ferner kann nur ein solcher aufblähbarer Abschnitt am Schoß oder an der Schulter benutzt werden.

Gemäß Fig. 3 kann der Schoßabschnitt 30 am einen Ende an einer Rückzieheinrichtung 34 und am anderen Ende an dem Fahrzeugboden mittels einer nicht dargestellten Klinke und Schnalle angeschlossen v/erden. Der Schulterabschnitt 32 kann mit dem einen Ende an die Rückziehvorrichtung 36, die am Verdeck oder der Seite des Fahrzeuges montiert sein kann, und mit dem anderen Ende am Fahrzeugboden oder irgendeinem Teil des Sitzes selbst angeschlossen sein.

Die Aufbläheinrichtung dient zum Aufblasen des aufblähbaren Sicherheitsgurtes in sehr kurzer Zeit nach Betätigung durch einen Fühler unter Einführung von Gas in den aufblähbaren Teil. Hierzu dient der Taster 24, der elektrisch an die Aufbläheinrichtung 22 angeschlossen ist, und diese unmittelbar nach Abtastung eines vorgewählten Fahrzeugzustandes betätigt, z.B. bei einem Zusammenstoß oder nach rascher Verzögerung des Fahrzeuges.

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Der Taster 24 ist in der Lage, die Aufbläheinrichtung abzutasten und zu betätigen, bevor eine nennenswerte Vorwärtsbewegung des Trägers infolge des Fintretens des vorgewählten Zustandes erfolgt. Der Taster kann jede Fahrzeugtasteinrichtung sein, die die AufblSheinrichtung innerhalb eines erwünsehten sehr kurzen Zeitraumes nach Auftreten eines solchen Sustandes abtasten und betätigen kann. Als Taster kommt jede Einrichtung in Betracht, die in der Lage ist, bei einen Sicherhaitssystem mit aufblähbarem Luftsack zu arbeiten, wie Taster aufgrund des Trägheitsprinzipes und des Knautschprinzips. Solche Taster sind in der Technik bekannt und brauchen deshalb hier nicht besonders erläutert zu werden. Beisr>iele geeigneter Taster findan sich in der USA-Patentschrift 3 663 063. ^TJie ober, angeloben, sr>r^chen solche Taster auf einen Fahrzeugzustand, vor allen auf dessen Zusammenstoß, eher an als auf die Pevregung des Trierers gecen den Sicherheitsgurt. Infolgedessen ist ein solches Fahrzeugsicherheitssystem in der Lage, den Träger festzuhalten, bevor er sich relativ zu seinem Sitz infolge eines ^usanunenstoßes bewegt.

Zu der Aufbläheinrichtung 22 gehört sine Gasquelle, die ein z.B. -nittels einer pyrotechnischen Einrichtung betätigter Gaserzeuger oder Fpeichergas oder eine Kombination hiervon sein kann. Da auch diese Gasquellen in der Technik, insbesondere in Zusammenhang mit Luftsacksicherheitssystemen, bekannt sind, brauchen sie hier nicht besonders erläutert zu werden.

Die Aufbläheinrichtung 22 ist mit der· Inneren des aufblähbaren Abschnittes 12 verbunden oder liegt in dessen Inneren. Wenn die Aufbläheinrichtung 22 außerhalb des aufblähbaren Abschnittes 12

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liegt, kann die Gascruelle mit einem geeigneten Schlauch o.dgl. rrdt de⁷": Inneren des aufblähbaren .Abschnittes 12 verbunden sein. ^TiJenn als Gasquelle Speichergas benutzt wird, kann ein Ventil o.dgl. dazu dienen, die Gasquelle und Verbindungsschläuche zu trennen, !in solches Ventil w^rde normalerweise geschlossen sein, aber bei Betätigung der Zaifblahainrichtung 22 mittels des Tasters 24 geöffnet werden. Ventile können auch mit Differentialgasquellen, d.h. einer Kombination von gespeicherten' und erzeugtem Gas oder Quellen von erzeugtem Gas, gewünschtenfalls verwendet werden. r-Jenn die Aufbläheinrichtung 22 außerhalb des aufblasbaren Abschnittes 12 liegt, ist sie vorzugsweise an den Riickzugsteil des Sicherheitsgurtes mittels eines geeigneten Schlauches o.dgl. angeschlossen, und dieser Teil ist mit einem Zungenteil des Koppelschlosses verbunden. Stattdessen kann die Aufbläheinrichtung mit einem aufblähbaren Abschnitt 12 verbunden sein, der an dem Koppelteil befestigt ist. Die Gasquelle kann an beliebiger Stelle innerhalb des Fahrzeuges, ζ,.Β. unter einem Sitz, vorgesehen und am Roden, an der Seitenwand oder an der Decke befestigt sein.

Bei einer wahlweisen Ausführungsform kann die Aufbläheinrichtung 22 im Innern des aufblähbaren Abschnittes 12 angebracht sein. Beispielsweise kann eine Gasspeicherpatrone 26 im aufblähbaren Abschnitt 12 vorgesehen sein, die vorzugsweise mit einem Druckgas gefüllt und elektrisch an den Taster 24 angeschlossen ist. Das Gas kann aus Stickstoff, Luft, Argon usw. bestehen. Die Patrone 26 ist so eingerichtet, daß sie nach Erhalt eines elektrischen Signals von Taster 24 das darin enthaltene Gas in den auf-

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blähbaren Abschnitt 1? freigibt. Beispielsweise kann die Patrone 26 ein Ventil auf v/eisen, das entsprechend einem elektrischen Signal vom Taster 24 geöffnet wird, um Gas im Innern des Abschnittes 12 zu dessen Aufblähung freizugeben.

Die Patrone 26 kann an ihrer Stelle iir. Innern des aufblähbaren Gurtabschnittes 12 in geeigneter Weise, z.B. durch Einnähen, gehalten werden, und sie befindet sich vorzugsweise innerhalb eines Rückziehabschnittes des Sicherheitsgurtes, und zwar besonders zweckmäßig an einem Sungenteil eines Koppels, das am körperfernen Ende des Rückziehabschnittes angebracht ist. Natürlich kann die Patrone 26 stattdessen auch innerhalb eines nicht rückziehbaren Sicherheitsgurtabschnittes oder innerhalb eines Gurtabschnittes gelagert sein, an dem ein Koppel angebracht ist.

Im Betrieb ist der aufblähbare Gurt IO vorzugsweise als aufblähbarer Schoß- und Schultergurt um den Körper des Trägers festgelegt. Wenn ein Zusammenstoß oder ein sonstiger vorgewählter Fahrzeugzustand auftritt, fühlt der Taster 24 diesen ab und gibt unmittelbar Signal an die Aufbläheinrichtung 22, die darauf durch ihre Betätigung ein Gas in die aufblähbaren Abschnitte 12 des Schoß- und Schultergurtes einführt. Die Kraft des eingeführten und innerhalb des aufblähbaren Abschnittes expandierten Gases reicht aus, die Festhaltemittel, z.B. Stiche 20, aufzureißen, die normalerweise den aufblähbaren Abschnitt 12 in flachem Zustand halten. Infolgedessen wird der aufblähbare Abschnitt 12 zu einer Stellung aufgeblasen, wie sie in Fig. 1 und 2 in gestrichelten Linien dargestellt ist. Der Gasdruck im aufgeblähten Schlauch kann in der Größenordnung von etwa 0,35 bis 1,05 kg/cm² (etwa 5 bis 15 psig) liegen.

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T-⁷enn der Abschnitt 12 aufgebläht ist, expandiert er radial auf seinen erweiterten Durchmesser, während ar sich gleichzeitig in Längsrichtung zusammenzieht und zwar weil ein Teil der Gurtlänge radial unter Bildung des aufgeblühten Schlauches expandiert. Diese Kontraktion wirkt gegen den Träger und drückt ihr. gegen den Sitn. Die Expansionskraft des sich blähenden Gurtes dient auch dazu, den Träger rückwärts in seinen sitz zu drücken. Da der aufblähbare *.bschnitt 12 in sehr kurzer 2eit nach eine"¹. Zusammenstoß, z.E. in der Größenordnung von etwa 5 bis 15 mSec.f aufblähen kann, sind die Abschnitte 12 vor einer nennenswerten Vorwärtsbewegung des Trägers gegenüber seinem Sitz aufgeblälilt. Wenn hier von einer nennenswerten Vorwärtsbewegung des Trägers gegenüber seinen Sitz gesprochen wird, so bedeutet dies, daß die nelativgeschwindigksit zwischen.dem Träger und seinen Sitz O oder nahezu O ist. Das heißt, die Aufblähung tritt ein, bevor der Träger von seinen Fitz weggedrückt ist oder sich nur ein kurzes Stück, z.B. einige Zoll von seinem Sitz bewegt hat.

Auf diese ^TTeise ist der Träger bereits gegen den aufgeblähten Gurt angeschmiegt oder angedrückt und wird dadurch zurückgehalten, wenn der "usamnenstoß oder Verzögerungskräfte auf ihn einwirken und ihn auf seinem Sitz vorwärts bewegen. Deshalb prallt der Träger nicht mit einer nennenswerten Kraft gegen den Gurt, und infolgedessen sind die Verletzungsgefahren aus einem solchen Aufprall vermindert oder ausgeschaltet. Da der aufgeblähte Gurt gegen den Träger anliegt, kann er die Sturzkräfte durch Ausnutzung der Knautscheigenschaften des Fahrzeuges selbst "her-

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unterspielen , wobei eine beträchtliche "'enge seiner Energie von dera Gas in Sicherheitsgurt absorbiert wird.

Infolge der Aufblähung der Abschnitte 12 werden bestimmte eindeutige Vorteile erhalten, die, sov7oit bekannt, bei den vorb-3-kannten Sicherheitsgurteinrichtungen fehlten. Ibeispielsweise sind vorbekannte ^reiOunktsicherheitscrurtsysteme nicht aufblMhbarer Art so konstruiert, daß das Gurtgewebe selbst den Aufprall des Träaers gegen den Gurt absorbiert. Die Kraft des Tr^- geraufpralles gegen solches Gurtband, das gewöhnlich eine Breite von etwa 5 cm hat, kann eine beträchtliche Größenordnung, z.B.

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von etwa 7 kg/cn ' (100 Pfund/ΓΊοΙΙ ) bsi einem Zusammenstoß mit etwa 45 km/Std. haben. Infolgedessen wird der Sicherheitsgurt besonders mit seinem Schulterteil gegen den körper des Trägers gedruckt und kann zu einer Verletzung f'ihren. ^TTenn man das Sicharheitsgurtsyster räch der Erfindung benutzt, ist jedoch der Aufprall des Trierers gegen den aufgeblähten Gurt viel kleiner und beträgt z.B. 1,05 kg/cm" (15 psi), weil der Träger durch den aufgeblühten Sicherheitsgurt zurückgehalten wird, wenn infolge eines 'usamnenstoßes seine Vorw?rtsbeweguna einsetzt. Außerdem wird der Aufprall des Triers gegen den Gurt durch Verlagerung des darin eingedrängten Gases abgedämpft.

Da ferner die Anlageflächen zwischen Trager und P.ückhalteeinrichtung, nämlich aufblähbareniGurt, größer als bei einem nicht geblähten Gurt ist, ist auch die Schutzfläche vergößert, denn die auf den aufgeblähten Gurt einwirkende Energie wird über einen größeren Flächenbereich ver-teilt. Ferner ergänzt der aufblähbare Abschnitt im Schultergurt die Schutzwirkung insofern,

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- if -

als das Kinn durch den aufgeblähten Schlauch von der Brust abgehalten wird und damit eine Verletzung infolge Aufschiagens des Kinns auf die Brust ausgeschaltet oder verhindert ist. Eine '"opfbeweguna in Vorvärtsrichtuno ist also beträchtlich herabgesetzt.

Außerdem wurde gefunden, daß dia auf den Träger einwirkende Fäckhaltekraft vor seiner Vorwärtsbewegung, die bei den vorbekannten Sicherhaitsgurtsysteren vorhandene Meigung des Schultergurtcs ausschaltet, den 9choßgurt anzuheben, wenn der Körper <?e:qen den Schultorgurt schlagt und r'öglicherweise den Träger verletzt, /iußerder halten aufblähbare Gurte nach der Erfindung den ^mr^'ger aufrechter in seinen Sitz während eines Zusammenstoßes und verhindern dairit sein Untertauchen zwischen den Sitzgurten aus deren Schutzwirkunc heraus.

^r-in zusätzlicher Vorteil des aufbl"hharen Gurtsystenes nach der Erfindung besteht darin, daß der Rvickschleuäereffekt des Körpers, insbesondere des Topfes, nach seinem. Aufprall gegen den Gurt gegenüber vorhandenen, nicht bl"hbaren Sicherh^itscrurten vrasentlich verrdndert ist, voraus sich ein weiterer Schutz für den Träger ergibt.

Abgesehen von den vorstehend aufgezählten Vorteilen kann die aufblähbare Gurtkonstruktion nach der Erfindung vorteilhafterweise in nur einer Größe passend für alle Träger gefertigt werden .

Falls der aufblähbare Abschnitt 12 sich nicht richtig aufblSht, wirkt der ungeblähte Sicherheitsgurt selbst als Abstützsysteru

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bei der Bewegungshemmuncj des Trägers, c.h. ".er unc/ebl^ihte Sicherheitsgurt , der ^T'7io vorsteher.c. beschrieben aus üblicher Hicherhaitsgurtstoff gefertigt sein kann, v^TirVt salbst als üblicher Sicherheitsgurt und begrenzt darrit das Ausmaß c.er Vorwärtsbewegung des Trägers.

Es ist ersichtlich, daH der aufblähbars Abschnitt 12 ausreichend stark ist, um den erforderlichen Rückhalte- und Dämpfeffekt zu liefern, ohne daß eine innere Verstärkung notwendig wäre. Gewünschtenfalls kann jedoch ein Längonabschnitt des Gurtbandes der flachen Art im Inneren des aufblähbaren Abschnittes 12 vorgesehen sein, um zusätzlichen Schutz zu liefern. Offensichtlich können andere Materialien in den aufblähbaren Abschnitt 12 eingearbeitet sein, um etwa benötigte zusätzliche Festigkeit zu ergeben.

Das folgende Beispiel dient zur weiteren Erläuterung der Merkmale der Erfindung.

Beispiel

Es wurden Versuche an einem Prüfschlitten mit hohem "g" oder hoher Beschleunigung durchgeführt, wodurch die Wirkung eines Kraftfahrzeugzusammenstoßes bei vorgewählter Geschwindigkeit simuliert wurde. Der auf Schienen montierte Schütte ist mit einem Automobilaufbau einer gewählten Type versehen. Bei den Versuchen dieses Beispiels wurde eine normale Ford Motor Company Karosserie verwendet. Eine ilenschenpuppe v/urde auf einen normalen Fahrzeugsitz gesetzt, wobei der Körper in dem Sitz mit einem Standarddreipunktsicherheitsgurtsystem (Schoß- und Schul-

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tergurte) flacher Art bei der einen Prüfung und mit dem aufblshbaren ^icherheitsgurtsystem nach <?er Erfindung bei der anderen Prüfung angeschnallt wurde. Das benutzte aufblähbare System war ein Dreipunktsystem mit einem zusammengefalteten rohrförmigen Stoff aus ^TTylonfäden an beiden Enden verbunden mit üblichem Sicherheitsgurtgewebe, und diese waren wiederum an Klinke und Falle üblicher Konstruktion angesetzt. Der aufblähbare
Abschnitt wurde zu einem ^TJ gefaltet und in dieser Gestalt mittels Stichen gehalten, die in Längsrichtung in dem Abschnitt verliefen. Druckgas enthaltende Gaspatronen wurden in die aufblähbaren Abschnitte der Gurte eingesetzt. Das Druckgas wurde aus beiden
Patronen innerhalb etwa 5 bis 10 mSek. nach dem simulierten Zusammenstoß freigegeben. Bei beiden Versuchen waren alle Gurtbeschläge, Koppel us**;, ähnlich.

Die Puppe war entsprechend dem amerikanischen Durchschnitt eines Mannes hinsichtlich Gewicht und Größe gewählt. Vorrichtungen zur Abtastung und Aufzeichnung der Beschleunigungskräfte, die auf
Brust und Kopf der Puppe in allen drei Achsen infolge des simulierten Zusammenstoßes ausgeübt wurden,waren angeschlossen.
Diese Beschleunigungskräfte wurden gemessen und addiert, um die "resultierenden g", d.h. die auf den Kopf und auf die Brust jeweils ausgeübte Gesamtkraft zu berechnen. Der Schlitten wurde
katapultiert, um in beiden Versuchen einen Aufprall von etwa
45 km/h zu simulieren.

Mit den Standardschoß- und Schultergurten betrugen die auf die
Brust ausgeübten Kräfte etwa 68 resultierende "g" und auf den
Kopf etwa 160 resultierende "g". Bei aufgeblähten Schoß- und

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^chultergurtan betrugen die resultierenden Brustkräfte etwa
57 und die resultierenden Kopfkräfte etwa 55 'σ'¹. ^T.s ist ersichtlich, da.« die auf die Pur>pe ausgeübte Kraft bei Vorsehung der aufblähbaren Sicherheitsgurte nach der Erfindung wesentlich geringer war, als sie sich bsi der Puppe ergebsn, wenn
nicht aufblähbare standardisierte Schoß- und Schultsrgurte vorgesehen viaren. Aus diesen Versuchen ist ersichtlich, daß die
Möglichkeit einer Verletzung vor. Menschen bai 3enutzunc des aufblähbaren Sicherheitsgurtsystens nach der Erfindung niedriger
ist als mit Standardsicherheitsgurtsystetnen.

Dia Erfindung ist natürlich nicht auf die vorstehend beschriebenen besonderen Ausführungsform.en beschränkt, sondern es können Abwandlungen daran vorgenommen werdr.r.. Beispielsweise können die Sicherheitsgurte ohne Rückzieheinrichtungen oder mit
automatisch, z.^. durch Trägheit verriegelnden Pückzieheinrichtungen verwendet v/erden. Es ist zvp.ck-nä^ig, mindestens für den Schultergurt pinen Trägheitsrückziehrr einzubauen, der normalerweise schlaffes Gurtband aufnimmt, W2il ein solcher Rückzieher im Falle eines Zusammenstoßes in seine Verriegelungsstellung gebracht würde, so daß eine weitere Verziehung des Gurtgewebes verhindert ist. Infolgedessen liegt das Gurtband bereits vor seiner Aufblähung dem Körper des Trägers an.

Bei einer anderen Abänderung kann über ce*", gefalteten aufblähbaren Abschnitt ein überzug aus ^extilstoff oder sonstigem ¹¹Taterial vorgesehen sein, im dessen zufällige Auseinanderfaltung zu verhindern und ein gefälligeres Aussehen zu ergeben. Außerdem können in einem einzigen Sicherheitsgurt mehrere aufbläh-

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hare Abschnitte vorgesehen vrsrden, um einen zusätzlichen Schutz zu liefern. Ferner kann ein einzieer aufhlähbarer Gurt verwendet warden, der unter die Achseln des Trägers Oaßt.

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Claims (17)

- L'l · 2308A58 Patentansprüche

1. Gurtartiges Fahrzeugsicherheitssystem, gekennzeichnet durch einen Sicherheitsgurt mit einera aufblähbaren Abschnitt, der normalerweise in ungeblShtem Zustand gehalten wird und um einen Fahrgast auf seinem Sitz innerhalb des Fahrzeuges legbar ist, durch bei Auftreten einer vorgewählten Fahrzeugbedingung betätigbare Tasteinrichtungen und auf die Betätigung der Tasteinrichtungen ansprechende, den aufblähbaren Abschnitt vor einer nennenswerten Vorwärtsbewegung des Sicherheitsgurtträgers gegenüber seinem Sitz infolge der vorgewählten Bedingung aufblähende Einrichtung..

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dal? der aufblähbare Abschnitt die Form eines zusammengefalteten, in nicht geblähtem Zustand gehaltenen Schlauches hat.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gefaltete Schlauch in seiner ungeblähten Gestalt durch brechbare Befestigungsmittel gehalten wird, die bei Aufblähung des Abschnittes brechbar sind.

4. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Gasquelle, die ansprechend auf die Betätigung der Tasteinrichtung Gas in den aufblähbaren Abschnitt einführt.

5. System nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Speichergasquelle, ein erzeugtes Gas oder eine Kombination von gespeichertem und erzeugtem Gas.

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6. System nach Anspruch a. _f dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbläheinrichtung sich im Inneren des aufblähbaren Abschnittes befindet .

7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gurt Schoß- und Schulterabschnitte aufweist.

3. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Schoßabschnitt und Schulterabschnitt mit aufblähbaren Abschnitten versehen sind.

9. System nach Ansoruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Schoß- und .Schulterabschnitte mittels einer Zunge und einer damit verriegelbar zusammenwirkenden Schnalle befestigt sind, wobei die Schnalle am Fahrzeug und die 3unae am Schoß- bzw. Schulterabschnitt angebracht ist.

10. System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Schoßabschnitt und Schulterabschnitt mit einen einzigen aufblähbaren Abschnitt versehen sind.

11. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aufblähbare Abschnitt unter allgemein radialer AuswärtscTehnung und Z us aminen Ziehung in Längsrichtung aufblähbar ist.

12. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aufblähbare Abschnitt aus Sicherheitsgurtbandnaterial besteht.

13. System nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der aufblähbare Abschnitt aus schlauchförmigen Gurtband gefertigt, in seinem ungeblähten Zustand normalerweise auf sich selbst gefaltet ist und mittels Mähstichen in ungeblähtem Zustand gehalten wird.

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14. Clyster, nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daR eier Taster ansprechend auf einen FahrzeugzusamenstoP ansprechbar ist.

15. ^c;ysteir. nach ^nenruch 1, dadurch cskennzeichnet, daß der aufblMhbare Abschnitt unporös ist.

IC. "ystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die AufblKheinrichtung innerhalb des aufblähbaren Abschnittes angebracht ist.

17. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die /ufblaheinrichtuno außerhalb des aufblfhbaren Zuschnittes li-?ct und eine Speichergasguelle umfaßt, die bei Pe tat igung der Aufbl."heinrichtuno in den aufblrhbaren Abschnitt freiceqeben v/ird.

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