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WO2004076248A1 - Gurtkraftbegrenzer für einen sicherheitsgurt - Google Patents

Gurtkraftbegrenzer für einen sicherheitsgurt Download PDF

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WO2004076248A1
WO2004076248A1 PCT/DE2004/000262 DE2004000262W WO2004076248A1 WO 2004076248 A1 WO2004076248 A1 WO 2004076248A1 DE 2004000262 W DE2004000262 W DE 2004000262W WO 2004076248 A1 WO2004076248 A1 WO 2004076248A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
belt
force limiter
piston rod
limiter according
seat belt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2004/000262
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Herrmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Takata Petri Ulm GmbH
Original Assignee
Takata Petri Ulm GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Takata Petri Ulm GmbH filed Critical Takata Petri Ulm GmbH
Priority to DE112004000802T priority Critical patent/DE112004000802D2/de
Publication of WO2004076248A1 publication Critical patent/WO2004076248A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/341—Belt retractors, e.g. reels comprising energy-absorbing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/28—Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/28—Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices
    • B60R2022/282—Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices using fluids or vico-elastic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/28—Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices
    • B60R2022/284—Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices using electric or magnetic braking means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/28—Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices
    • B60R2022/288—Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices with means to adjust or regulate the amount of energy to be absorbed

Definitions

  • the invention relates to a belt force limiter for a seat belt, for example of a motor vehicle.
  • Such a belt force limiter is known for example from German Offenlegungsschrift 27 25 376.
  • the known belt force limiter there is a hydraulic damper device with a piston rod which is connected to a belt buckle of the seat belt.
  • the seat belt is held releasably with the buckle. If a vehicle accident now occurs, very large forces act on the seat belt, so that the piston rod connected to the belt lap is pulled out of the hydraulic damper device. By pulling the piston rod out of the hydraulic damper device, the seat belt gives way a little, so that the restraining force exerted on the vehicle occupant by the seat belt is limited.
  • the "compliance" of the seat belt is specifically determined by the speed at which the piston rod can be pulled out of the hydraulic damper device. This speed is essentially determined by the dimensioning of the hydraulic damper device and by the hydraulic fluid or hydraulic oil contained in the hydraulic damper device specified.
  • the invention has for its object to improve a belt force limiter of the known type in such a way that personal injury in the event of a vehicle accident is prevented even more reliably than before.
  • a hydraulic damper device is connected to * of a piston rod; the piston rod of the hydraulic damper device is connected to a return spring which, after a deflection of the piston rod - for example after an accident - returns the piston rod to its original starting positions.
  • a significant advantage of the belt force limiter according to the invention can be seen in the fact that, due to the return spring, after a first activation it is returned to a state which corresponds to the state before activation. Because of the return spring, the belt force limiter according to the invention is therefore completely reversible and can be activated two or even more times, for example in the event of a “double impacf accident”.
  • a “double impac accident” is understood to mean an accident in which multiple acceleration forces act on the vehicle occupant secured by the seat belt; "double impacf accidents are, for example, rear-end collisions or mass collisions.
  • An additional significant advantage of the belt force limiter according to the invention is that a very high level of driving comfort is achieved in the event of a vehicle deceleration, in particular when braking, because the belt yields and force peaks in the shoulder area are thus reduced.
  • the fastening device connected to the piston rod of the hydraulic damper device can be formed, for example, by a belt buckle, into which or in which a sliding tab connected to the seat belt can be detachably inserted or locked.
  • Belt force limiters are therefore integrated in the “belt buckle device” of the seat belt, which enables a very space-saving construction.
  • the fastening device holding or deflecting the seat belt can additionally or instead be formed by an end fitting of the seat belt.
  • Such an end fitting can be relatively space-saving, for example in the side area - for. B. the B-pillar of the motor vehicle - be housed.
  • the belt force limiter according to the invention has a belt retractor as the fastening device, which is connected to the piston rod of the hydraulic damper device.
  • the belt force limitation is therefore effected in that the belt retractor is held by the piston rod of the hydraulic damper device.
  • a belt retractor can be actuated particularly simply and therefore advantageously if it has a return spring and a locking mechanism which locks the seat belt in the belt retractor in the event of an accident.
  • the belt force limitation is then effected by the piston rod and the hydraulic damper device.
  • the hydraulic fluid of the hydraulic damper device is a fluid whose viscosity can be adjusted electrically. If the viscosity of the hydraulic fluid can be varied from the outside, the holding force acting on the seat belt from the damper device can be set as desired, so that the "compliance" of the seat belt can be adapted to the specific requirements in the event of an accident adjust the restraining force acting on the vehicle occupant depending on the severity of the accident and / or the body weight of the vehicle occupant.
  • the hydraulic damper device has a “bypass” channel (parallel flow channel) which is used when driving accident-free, when braking and when light Accidents is open and in the event of a serious accident using one arranged in the "bypass” channel Valve device is closed.
  • the piston rod can then be deflected in the hydraulic damper device without great resistance because the hydraulic fluid can flow through the bypass channel;
  • the hydraulic fluid can only flow through holes in the piston rod, for example in the piston of the piston rod, for which a significantly greater force is required and which causes a significantly greater retention force.
  • FIGS. 1 to 3 show a first exemplary embodiment for a belt force limiter according to the invention
  • FIG. 7 shows an exemplary embodiment of a hydraulic damper device with a piston rod, as can be used for example for the belt force limiters according to FIGS. 1 to 6.
  • FIG. 1 to 3 you can see a seat belt 10, which is held by an end fitting 20.
  • the end fitting 20 is connected to a hydraulic damper device 30.
  • the damper device 30 has a bypass channel 33 which can be opened or closed with a valve device 35.
  • the belt force limiter according to FIGS. 1 to 3 works as follows:
  • the hydraulic damper device 30 holds the end fitting 20 and thus the seat belt 10 in a lower position; this is shown in FIG. 1. If a motor vehicle accident now occurs, considerable acceleration forces act on a vehicle occupant protected by the seat belt 10, so that considerable tensile forces are exerted on the seat belt 10. Because of these tensile forces, the seat belt 10 and the end fitting 20 are pulled upward in the direction of the arrow 40, as can be seen clearly in FIG.
  • the end fitting 20 can be deflected upwards because the hydraulic damper device 30 permits a certain deflection of the end fitting 20. This "deflectability" of the end fitting 20 ensures a certain “compliance" of the seat belt 10, as a result of which the restraining force acting on the vehicle occupants protected by the seat belt 10 is limited.
  • the deflectability of the end fitting 20 is specifically made possible by a piston rod 50 of the hydraulic damper device 30 to which the end fitting 20 is attached.
  • This piston rod 50 is displaceably mounted in the hydraulic damper device 30, so that the piston rod 50 can be pulled out of the hydraulic damper device 30 when a corresponding force is exerted.
  • a return spring 60 arranged on the piston rod 50 causes the end fitting 20 to be pulled back to the hydraulic damper device 30 - that is to say downwards in FIG. 2. Due to the restoring force of the restoring spring 60, the end fitting 20 is thus returned to its starting position; this is shown in FIG. 3.
  • the return spring 60 thus works in the embodiment according to FIGS. 1 to 3 as a "tension spring”.
  • FIGS. 1 to 3 thus show the chronological sequence in the event of a vehicle accident: first, due to the acceleration or tensile force acting on the seat belt 10, the end fitting 20 is deflected against the holding force of the return spring 60 and against the braking force of the hydraulic damper device 30; as soon as the forces acting on the seat belt 10 then decrease, the return spring 60 causes the piston rod 50 to be returned to its original position. Then the belt force limiter according to FIGS. 1 to 3 is then fully operational again, so that a functional belt force limiter is also available in the event of further accidents.
  • the “bypass” channel 33 is opened when driving without an accident, when braking and in the case of minor accidents, and in the event of a serious accident using the “bypass” Channel arranged valve device 35 closed.
  • the piston rod 50 can then be deflected without great resistance in the hydraulic damper device 30, because the hydraulic fluid can flow through the bypass channel 33;
  • the valve device 30 is closed, on the other hand, the hydraulic fluid can flow exclusively through holes in the piston rod 50, for example in the piston of the piston rod, for which a significantly greater force is required and which causes a significantly greater retention force.
  • FIGS 4 to 6 show a second embodiment of a belt force limiter according to the invention.
  • This belt force limiter has a deflector 100 which is connected to a piston rod 110 of a hydraulic damper device 120.
  • a safety belt 130 is fastened to the deflector 100.
  • the belt force limiter according to FIGS. 4 to 6 can, for example, be attached to the vehicle body near the upper shoulder region of a vehicle occupant - for example in the region of the B-pillar of the motor vehicle.
  • FIG. 4 shows the belt force limiter in the normal position, ie before an accident occurs. After an accident occurs, considerable tensile forces act on the seat belt 130 in the direction of the arrow 140, so that the deflector 100 is pulled downwards in the direction of the arrow 140.
  • the deflector 100 Since the deflector 100 is connected to the piston rod 110 of the hydraulic damper device 120, the downward vertical movement of the deflector 100 is braked.
  • the braking force that is applied by the hydraulic damper device 120 is proportional to the acceleration acting on the deflector 100, so that in the event of a serious accident with high acceleration forces acting on the vehicle occupants, the braking force is only very slow.
  • the seat belt 130 "gives way”. This ensures sufficient holding force for the vehicle occupant in the event of a serious accident.
  • FIG. 5 shows how the deflector 100 is pulled downward in the direction of the arrow 140 in the event of an accident.
  • the piston rod 110 is pressed into the hydraulic damper device 120.
  • a return spring 150 causes the deflector 100 to be returned to the starting position according to FIG. 4. This is represented in FIG. 6 by arrow 160, which indicates how the deflector 100 is pressed back into its original position by the return spring 150.
  • the return spring works in the embodiment according to Figures 4 to 6 as a "compression spring".
  • FIG. 7 shows an exemplary embodiment of a hydraulic damper device with a piston rod, as can be used, for example, in the belt force limiters according to FIGS. 1 to 6.
  • a piston rod 300 can be seen in FIG. 7, on one end 310 of which a stamp 330 provided with holes 320 is fastened.
  • the other end 340 of the piston rod 300 is connected to a fastening device 350 which holds or deflects the seat belt and is not shown in FIG. 7 for the sake of clarity.
  • the fastening device 350 can be, for example, the end fitting 20 or the deflector 100 according to FIGS. 1 to 6.
  • the piston rod 300 and the plunger 330 are guided in a container 400 in which a hydraulic fluid 410 is present. Moreover, it can be seen in FIG. 7 that the piston rod 300 is provided with a return spring 420. In addition, at In the exemplary embodiment according to FIG. 7, a bypass channel 600 and a valve device 610 are present.
  • the hydraulic damper device according to FIG. 7 functions as follows:
  • the plunger 330 is moved upward.
  • this upward movement is strongly damped because the hydraulic fluid 410 contained in the container 400 brings about a braking resistance; because the hydraulic fluid 410 must be pressed through the holes 320 of the punch 330.
  • the braking fluid exerts a braking force on the piston rod 300 which is proportional to the acceleration force or acceleration acting on the piston rod 300.
  • the hydraulic fluid 410 can be, for example, a fluid whose viscosity can be adjusted electrically.
  • a hydraulic fluid 410 corresponding electrical contacts are to be arranged in the region of the container 400, with which the hydraulic fluid 410 can be appropriately controlled.
  • the braking force acting on the piston rod 300 can be adjusted by controlling the viscosity of the hydraulic fluid 410, so that the individual needs or parameters (eg body weight of the vehicle occupant, etc.) can be taken into account.
  • the retention force can be influenced or set by the valve device 610 in the bypass channel 600; this setting can be made continuously or in stages.
  • the valve device 610 can be connected to an electrical and / or mechanical control device which, in the event of a serious vehicle accident, controls the valve device 35 in such a way that the bypass channel 33 is closed.
  • the control device is not shown in FIG. 7.
  • the control device has a sensor, for example an acceleration sensor, which generates a control signal indicating a serious accident for closing the valve device and emits it directly or indirectly to the valve device.
  • the acceleration sensor can be, for example, a mechanical sensor which is formed by movably mounted balls which release the bypass channel 33 or block it (partially or entirely).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Damping Devices (AREA)
  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)

Abstract

Erfindungsgemäss ist ein Gurtkraftbegrenzer für einen Sicherheitsgurt vorgesehen, bei dem eine den Sicherheitsgurt haltende oder umlenkende Befestigungseinrichtung (350) mit einer Kolbenstange (300) einer hydraulischen Dämpfereinrichtung verbunden ist, wobei die Kolbenstange (300) mit einer Rückstellfeder (420) in Verbindung steht, die nach einer Auslenkung der Kolbenstange (300) diese in ihre Ausgangsposition zurückstellt.

Description

Gurtkraftbegrenzer für einen Sicherheitsgurt
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gurtkraftbegrenzer für einen Sicherheitsgurt beispielsweise eines Kraftfahrzeugs.
Ein solcher Gurtkraftbegrenzer ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift 27 25 376 bekannt. Bei dem vorbekannten Gurtkraftbegrenzer ist eine hydraulische Dämpfereinrichtung mit einer Kolbenstange vorhanden, die mit einem Gurtschloss des Sicherheitsgurtes in Verbindung steht. Mit dem Gurtschloss wird der Sicherheitsgurt lösbar gehalten. Kommt es nun zu einem Fahrzeugunfall, so wirken sehr große Kräfte auf den Sicherheitsgurt ein, so dass die mit dem Gurtschoss in Verbindung stehende Kolbenstange aus der hydraulischen Dämpfereinrichtung herausgezogen wird. Durch das Herausziehen der Kolbenstange aus der hydraulischen Dämpfereinrichtung gibt der Sicherheitsgurt ein wenig nach, so dass die auf den Fahrzeuginsassen durch den Sicherheitsgurt ausgeübte Rückhaltekraft begrenzt wird. Die „Nachgiebigkeit" des Sicherheitsgurtes wird dabei konkret durch die Geschwindigkeit bestimmt, mit der sich die Kolbenstange aus der hydraulischen Dämpfereinrichtung herausziehen lässt; diese Geschwindigkeit wird im Wesentlichen durch die Dimensionierung der hydraulischen Dämpfereinrichtung und durch die in der hydraulischen Dämpfereinrichtung enthaltene Hydraulikflüssigkeit bzw. das Hydrauliköl vorgegeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gurtkraftbegrenzer der vorbekannten Art dahingehend zu verbessern, dass Personenschäden im Falle eines Fahrzeugunfalls noch zuverlässiger als bisher verhindert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Gurtkraftbegrenzer mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei dem Gurtkraftbegrenzer eine den Sicherheitsgurt haltende oder den Sicherheitsgurt umlenkende Befestigungseinrichtung mit *einer Kolbenstange einer hydraulischen Dämpfereinrichtung verbunden ist; die Kolbenstange der hydraulischen Dämpfereinrichtung steht dabei mit einer Rückstellfeder in Verbindung, die nach einer Auslenkung der Kolbenstange - beispielsweise nach einem Unfall - die Kolbenstange in ihre ursprüngliche Ausgangspositionen zurückstellt.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Gurtkraftbegrenzers ist darin zu sehen, dass dieser aufgrund der Rückstellfeder nach einer ersten Aktivierung wieder in einen Zustand zurückversetzt wird, der dem Zustand vor der Aktivierung entspricht. Aufgrund der Rückstellfeder ist der erfindungsgemäße Gurtkraftbegrenzer also vollständig reversibel und lässt sich beispielsweise im Falle eines „double impacf-Unfalls zwei oder sogar mehrfach aktivieren. Unter einem „double impac -Unfall wird dabei ein Unfall verstanden, bei dem mehrfach Beschleunigungskräfte auf den durch den Sicherheitsgurt gesicherten Fahrzeuginsassen wirken; "double impacf-Unfälle sind beispielsweise Auffahrunfälle bzw. Massenkarambolagen.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Gurtkraftbegrenzers ist darin zu sehen, dass die auf den durch den Sicherheitsgurt geschützten Fahrzeuginsassen wirkende Rückhaltekraft an die Unfallschwere angepasst ist; denn die durch die hydraulische Dämpfereinrichtung auf die Kolbenstange wirkende „Bremskraft" ist geschwindigkeitsabhängig, so dass im Falle eines schweren Autounfalls mit einer „schnellen" Auslenkung des Sicherheitsgurtes relativ große Gegenkräfte bzw. Rückhaltekräfte zur Verfügung gestellt werden, wohingegen im Falle eines nur leichten Unfalls mit einer „langsamen" Auslenkung des Sicherheitsgurtes lediglich eine angemessene „kleine" Gegenkraft bewirkt wird.
Ein zusätzlicher wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Gurtkraftbegrenzers besteht darin, dass ein sehr großer Fahrkomfort im Falle einer Fahrzeugverzögerung, insbesondere beim Bremsen, erreicht wird, weil nämlich der Gurt nachgibt und somit Kraftspitzen im Schulterbereich vermindert werden.
Die mit der Kolbenstange der hydraulischen Dämpfereinrichtung in Verbindung stehende Befestigungseinrichtung kann beispielsweise durch ein Gurtschloss gebildet sein, in das bzw. in dem eine mit dem Sicherheitsgurt in Verbindung stehende Schiebelasche lösbar eingesteckt bzw. arretiert werden kann. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist der Gurtkraftbegrenzer also in der „Gurtschlosseinrichtung" des Sicherheitsgurtes integriert, wodurch ein sehr platzsparender Aufbau möglich ist.
Die den Sicherheitsgurt haltende oder umlenkende Befestigungseinrichtung kann zusätzlich oder auch stattdessen durch einen Endbeschlag des Sicherheitsgurtes gebildet sein. Ein solcher Endbeschlag kann relativ platzsparend beispielsweise im Seitenbereich - z. B. der B-Säule des Kraftfahrzeugs - untergebracht sein.
Darüber hinaus wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der erfindungsgemäße Gurtkraftbegrenzer als Befestigungseinrichtung einen Gurtaufroller aufweist, der mit der Kolbenstange der hydraulischen Dämpfereinrichtung verbunden ist. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung wird die Gurtkraftbegrenzung also dadurch gewirkt, dass der Gurtaufroller durch die Kolbenstange der hydraulischen Dämpfereinrichtung gehalten wird.
Besonders einfach und damit vorteilhaft lässt sich ein Gurtaufroller betätigen, wenn dieser eine Rückstellfeder und einen Verriegelungsmechanismus aufweist, der im Unfallfall den Sicherheitsgurt im Gurtaufroller verriegelt. Die Gurtkraftbegrenzung wird dann durch die Kolbenstange und die hydraulische Dämpfereinrichtung bewirkt.
Im Übrigen wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Hydraulikflüssigkeit der hydraulischen Dämpfereinrichtung eine Flüssigkeit ist, deren Viskosität sich elektrisch einstellen lässt. Kann nämlich die Viskosität der hydraulischen Flüssigkeit von außen variiert werden, so lässt sich die von der Dämpfereinrichtung auf den Sicherheitsgurt einwirkende Haltekraft quasi beliebig einstellen, so dass die „Nachgiebigkeit" des Sicherheitsgurtes an die konkreten Erfordernisse im Unfallfall angepasst werden kann. So lässt sich beispielsweise die auf den Fahrzeuginsassen wirkende Rückhaltekraft in Abhängigkeit von der Unfallschwere und/oder dem Körpergewicht des Fahrzeuginsassen einstellen.
Um zu erreichen, dass im Falle eines schweren Unfalls eine besonders große Rückhaltekraft bereitgestellt wird, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die hydraulische Dämpfereinrichtung einen "Bypass"-Kanal (Parallelfluss-Kanal) aufweist, der bei unfallfreier Fahrt, beim Bremsen und bei leichten Unfällen geöffnet ist und im Falle eines schweren Unfalls mit Hilfe einer im "Bypass"-Kanal angeordneten Ventileinrichtung verschlossen wird. Bei geöffneter Ventileinrichtung kann dann die Kolbenstange ohne großen Widerstand in der hydraulischen Dämpfereinrichtung ausgelenkt werden, weil die Hydraulikflüssigkeit durch den Bypass-Kanal abfließen kann; bei geschlossener Ventileinrichtung kann die Hydraulikflüssigkeit hingegen ausschließlich durch Löcher in der Kolbenstange - beispielsweise im Stempel der Kolbenstange - fließen, wofür eine deutlich größere Kraft erforderlich ist und wodurch eine deutlich größere Rückhaltekraft bewirkt wird.
Zur Erläuterung der Erfindung zeigen
Figuren 1 bis 3 ein erstes Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Gurtkraftbegrenzer,
Figuren 4 bis 6 ein zweites Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Gurtkraftbegrenzer und
Figur 7 ein Ausführungsbeispiel für eine hydraulische Dämpfereinrichtung mit einer Kolbenstange, wie sie beispielsweise für die Gurtkraftbegrenzer gemäß den Figuren 1 bis 6 Verwendung finden kann.
In den Figuren 1 bis 3 erkennt man einen Sicherheitsgurt 10, der von einem Endbeschlag 20 gehalten wird. Der Endbeschlag 20 steht mit einer hydraulischen Dämpfereinrichtung 30 in Verbindung. Die Dämpfereinrichtung 30 weist einen Bypass- Kanal 33 auf, der mit einer Ventileinrichtung 35 geöffnet oder verschlossen werden kann.
Der Gurtkraftbegrenzer gemäß den Figuren 1 bis 3 funktioniert wie folgt:
Im Normalbetrieb hält die hydraulische Dämpfereinrichtung 30 den Endbeschlag 20 und damit den Sicherheitsgurt 10 in einer unteren Position; dies zeigt die Figur 1. Kommt es nun zu einem Kraftfahrzeugunfall, so wirken erhebliche Beschleunigungskräfte auf einen durch den Sicherheitsgurt 10 geschützten Fahrzeuginsassen, so dass erhebliche Zugkräfte auf den Sicherheitsgurt 10 ausgeübt werden. Aufgrund dieser Zugkräfte werden der Sicherheitsgurt 10 und der Endbeschlag 20 entlang der Pfeilrichtung 40 nach oben gezogen, wie sich in der Figur 2 gut erkennen lässt.
Der Endbeschlag 20 kann dabei nach oben ausgelenkt werden, weil die hydraulische Dämpfereinrichtung 30 eine gewisse Auslenkung des Endbeschlags 20 zulässt. Durch diese "Auslenkbarkeit" des Endbeschlags 20 wird eine gewisse „Nachgiebigkeit" des Sicherheitsgurtes 10 gewährleistet, wodurch die auf den durch den. Sicherheitsgurt 10 geschützten Fahrzeuginsassen wirkende Rückhaltekraft begrenzt wird.
Die Auslenkbarkeit des Endbeschlags 20 wird konkret durch eine Kolbenstange 50 der hydraulischen Dämpfereinrichtung 30 ermöglicht, an der der Endbeschlag 20 befestigt ist. Diese Kolbenstange 50 ist in der hydraulischen Dämpfereinrichtung 30 verschieblich gelagert, so dass bei entsprechender Kraftausübung die Kolbenstange 50 aus der hydraulischen Dämpfereinrichtung 30 herausgezogen werden kann.
Lassen anschließend - also nach Abschluss des Fahrzeugunfalls - die auf den Sicherheitsgurt 10 wirkenden Zugkräfte nach, so bewirkt eine an der Kolbenstange 50 angeordnete Rückstellfeder 60, dass der Endbeschlag 20 zur hydraulischen Dämpfereinrichtung 30 - also in der Figur 2 nach unten - zurückgezogen wird. Aufgrund der Rückstellkraft der Rückstellfeder 60 wird somit der Endbeschlag 20 wieder in seine Ausgangsposition zurückgestellt; dies ist in der Figur 3 dargestellt. Die Rückstellfeder 60 arbeitet bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3 also als "Zugfeder".
Zusammengefasst zeigen die Figuren 1 bis 3 also den zeitlichen Ablauf im Falle eines Fahrzeugunfalls: Zunächst wird aufgrund der auf den Sicherheitsgurt 10 einwirkenden Beschleunigungs- bzw. Zugkraft der Endbeschlag 20 entgegen der Haltekraft der Rückstellfeder 60 und entgegen der Bremskraft der hydraulischen Dämpfereinrichtung 30 ausgelenkt; sobald dann die auf den Sicherheitsgurt 10 wirkenden Kräfte nachlassen, bewirkt die Rückstellfeder 60, dass die Kolbenstange 50 in ihre ursprüngliche Position zurückgestellt wird. Damit ist dann der Gurtkraftbegrenzer gemäß den Figuren 1 bis 3 wieder vollständig einsatzfähig, so dass auch im Falle weiterer Unfälle ein funktionsfähiger Gurtkraftbegrenzer zur Verfügung steht.
Um zu erreichen, dass im Falle eines schweren Unfalls eine besonders große Rückhaltekraft bereitgestellt wird, wird der "Bypass"-Kanal 33 bei unfallfreier Fahrt, beim Bremsen und bei leichten Unfällen geöffnet und im Falle eines schweren Unfalls mit Hilfe der im "Bypass"-Kanal angeordneten Ventileinrichtung 35 verschlossen. Bei geöffneter Ventileinrichtung kann dann die Kolbenstange 50 ohne großen Widerstand in der hydraulischen Dämpfereinrichtung 30 ausgelenkt werden, weil die Hydraulikflüssigkeit durch den Bypass-Kanal 33 abfließen kann; bei geschlossener Ventileinrichtung 30 kann die Hydraulikflüssigkeit hingegen ausschließlich durch Löcher in der Kolbenstange 50 - beispielsweise im Stempel der Kolbenstange - fließen, wofür eine deutlich größere Kraft erforderlich ist und wodurch eine deutliche größere Rückhaltekraft bewirkt wird.
Die Figuren 4 bis 6 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Gurtkraftbegrenzer. Dieser Gurtkraftbegrenzer weist einen Umlenker 100 auf, der mit einer Kolbenstange 110 einer hydraulischen Dämpfereinrichtung 120 in Verbindung steht. An dem Umlenker 100 ist ein Sicherheitsgurt 130 befestigt.
Der Gurtkraftbegrenzer gemäß den Figuren 4 bis 6 kann beispielsweise in der Nähe des oberen Schulterbereichs eines Fahrzeuginsassen an der Fahrzeugkarosserie - beispielsweise im Bereich der B-Säule des Kraftfahrzeugs - angebracht sein.
Die Figur 4 zeigt den Gurtkraftbegrenzer in der Normalposition, also vor dem Eintreten eines Unfalls. Nach Eintritt eines Unfalls wirken erhebliche Zugkräfte entlang der Pfeilrichtung 140 auf den Sicherheitsgurt 130 ein, so dass der Umlenker 100 entlang der Pfeilrichtung 140 nach unten gezogen wird.
Da der Umlenker 100 mit der Kolbenstange 110 der hydraulischen Dämpfereinrichtung 120 in Verbindung steht, wird die nach unten gerichtete Vertikalbewegung des Umlenkers 100 gebremst. Die Bremskraft, die von der hydraulischen Dämpfereinrichtung 120 aufgebracht wird, ist dabei proportional zu der auf den Umlenker 100 wirkenden Beschleunigung, so dass es im Falle eines schweren Unfalls mit hohen auf den Fahrzeuginsassen wirkenden Beschleunigungskräften nur zu einem sehr langsamen „Nachgeben" des Sicherheitsgurtes 130 kommt. Somit ist eine ausreichende Haltekraft für den Fahrzeuginsassen im Falle eines schweren Unfalls gewährleistet.
Handelt es sich dagegen lediglich um einen leichten Unfall, so sind die auf den Fahrzeuginsassen wirkenden Beschleunigungskräfte deutlich geringer, so dass es auch zu einem deutlich langsameren Ziehen am Sicherheitsgurt 130 entlang der Pfeilrichtung 140 kommt. Die von der hydraulischen Dämpfereinrichtung 120 bewirkte Bremskraft ist damit ebenfalls geringer, so dass die „Nachgiebigkeit" des Sicherheitsgurtes 130 deutlich größer als bei einem schweren Unfall ist.
Die Figur 5 zeigt, wie der Umlenker 100 im Falle eines Unfalles entlang der Pfeilrichtung 140 nach unten gezogen wird. Dabei wird die Kolbenstange 110 in die hydraulische Dämpfereinrichtung 120 hineingedrückt. Sobald - nach Abschluss des Unfallgeschehens - die wirkenden "Unfall-Kräfte" nachlassen, bewirkt eine Rückstellfeder 150, dass der Umlenker 100 in die Ausgangsposition gemäß Figur 4 zurückgestellt wird. Dies ist in der Figur 6 durch den Pfeil 160 dargestellt, der andeutet, wie der Umlenker 100 von der Rückstellfeder 150 in seine ursprüngliche Position zurückgedrückt wird. Die Rückstellfeder arbeitet also bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 4 bis 6 als "Druckfeder".
In der Figur 7 ist ein Ausführungsbeispiel für eine hydraulische Dämpfereinrichtung mit Kolbenstange gezeigt, wie sie beispielsweise bei den Gurtkraftbegrenzern gemäß den Figuren 1 bis 6 eingesetzt werden kann.
In der Figur 7 erkennt man eine Kolbenstange 300, an deren einem Ende 310 ein mit Löchern 320 versehener Stempel 330 befestigt ist. Das andere Ende 340 der Kolbenstange 300 steht mit einer den Sicherheitsgurt haltenden oder umlenkende Befestigungseinrichtung 350 in Verbindung, die in der Figur 7 der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellt ist. Bei der Befestigungseinrichtung 350 kann es sich beispielsweise um den Endbeschlag 20 bzw. um den Umlenker 100 gemäß den Figuren 1 bis 6 handeln.
Die Kolbenstange 300 sowie der Stempel 330 sind in einem Behälter 400 geführt, in dem eine Hydraulikflüssigkeit 410 vorhanden ist. Im Übrigen erkennt man in der Figur 7, dass die Kolbenstange 300 mit einer Rückstellfeder 420 versehen ist. Darüber hinaus sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figur 7 ein Bypass-Kanal 600 und eine Ventileinrichtung 610 vorhanden.
Die hydraulische Dämpfereinrichtung gemäß der Figur 7 funktioniert wie folgt:
Kommt es zu einer Auslenkung der Kolbenstange 300 entlang der Pfeilrichtung 500, so wird der Stempel 330 nach oben bewegt. Diese Bewegung nach oben ist jedoch stark gedämpft, weil die in dem Behälter 400 enthaltene Hydraulikflüssigkeit 410 einen bremsenden Widerstand bewirkt; denn die Hydraulikflüssigkeit 410 muss durch die Löcher 320 des Stempels 330 hindurchgepresst werden. Zusammengefasst wird durch die Hydraulikflüssigkeit 410 auf die Kolbenstange 300 eine bremsende Kraft ausgeübt, die proportional zu der auf die Kolbenstange 300 wirkenden Beschleunigungskraft bzw. Beschleunigung ist.
Ist nun aufgrund entsprechender Kraftausübung die Kolbenstange 300 derart nach oben bewegt worden, dass der Stempel 330 am oberen Ende 510 des Behälters 400 anschlägt, so ist keine weitere Bewegung der Kolbenstange 300 in Pfeilrichtung 500 mehr möglich. Die Nachgiebigkeit eines mit der Kolbenstange 300 in Verbindung stehenden Sicherheitsgurtes wird damit auf einen maximal zulässigen Endwert begrenzt.
Lässt nach Abschluss des Unfallgeschehens die auf die Kolbenstange 300 wirkende Kraft nach, so bewirkt die Rückstellfeder 420, dass die Kolbenstange 300 in die in der Figur 7 dargestellte Ausgangsposition zurückgedrückt wird. Damit erreicht die Kolbenstange 300 wieder den Endzustand, und die hydraulische Dämpfereinrichtung gemäß der Figur 7 ist für einen weiteren Fahrzeugunfall einsatzbereit.
Bei der Hydraulikflüssigkeit 410 kann es sich beispielsweise um eine Flüssigkeit handeln, deren Viskosität sich elektrisch einstellen lässt. Im Falle einer derartigen Hydraulikflüssigkeit 410 sind im Bereich des Behälters 400 entsprechende elektrische Kontakte anzuordnen, mit denen eine entsprechende Ansteuerung der Hydraulikflüssigkeit 410 erfolgen kann. Durch Steuerung der Viskosität der Hydraulikflüssigkeit 410 lässt sich die auf die Kolbenstange 300 wirkende Bremskraft einstellen, so dass auf die individuellen Bedürfnisse bzw. Parameter (z.B. Körpergewicht des Fahrzeuginsassen, etc.) Rücksicht genommen werden kann. Wie bereits oben erläutert wurde, kann durch die Ventileinrichtung 610 im Bypass-Kanal 600 die Rückhaltekraft beeinflusst bzw. eingestellt werden; diese Einstellung kann kontinuierlich oder in Stufen erfolgen.
Die Ventileinrichtung 610 kann zur Ansteuerung mit einer elektrischen und/oder mechanischen Steuereinrichtung verbunden sein, die im Falle eines schweren Fahrzeugunfalls die Ventileinrichtung 35 derart ansteuert, dass der Bypass-Kanal 33 verschlossen wird. Die Steuereinrichtung ist der Übersichtlichkeit halber in der Figur 7 nicht dargestellt.
Die Steuereinrichtung weist zur Ansteuerung einen Sensor, beispielsweise einen Beschleunigungssensor auf, der ein einen schweren Unfall angebendes Steuersignal zum Verschließen der Ventileinrichtung erzeugt und dieses mittelbar oder unmittelbar an die Ventileinrichtung abgibt. Der Beschleunigungssensor kann beispielsweise ein mechanischer Sensor sein, der durch beweglich gelagerte Kugel gebildet wird, die den Bypass-Kanal 33 freigeben oder (teilweise oder ganz) sperren.
Bezugszeichenliste
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Claims

Schutzansprüche
1. Gurtkraftbegrenzer für einen Sicherheitsgurt (10, 130), bei dem eine den Sicherheitsgurt (10, 130) haltende oder umlenkende Befestigungseinrichtung
(20, 100, 350) mit einer Kolbenstange (50, 110, 300) einer hydraulischen Dämpfereinrichtung (30, 120) verbunden ist, wobei die Kolbenstange (50, 110, 300) mit einer Rückstellfeder (60, 150, 420) in Verbindung steht, die nach einer Auslenkung der Kolbenstange (50, 110, 300) diese in ihre Ausgangsposition zurückstellt.
2. Gurtkraftbegrenzer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung eine Umlenkeinrichtung (100) ist.
3. Gurtkraftbegrenzer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung ein Gurtschloss aufweist, in das eine den Sicherheitsgurt haltende Schiebelasche lösbar einsteckbar ist.
4. Gurtkraftbegrenzer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung durch einen Endbeschlag des Sicherheitsgurtes (10) gebildet ist.
5. Gurtkraftbegrenzer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungseinrichtung durch einen Gurtaufroller gebildet ist.
6. Gurtkraftbegrenzer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtaufroller eine Aufrollfeder und einen Verriegelungsmechanismus aufweist.
7. Gurtkraftbegrenzer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Dämpfereinrichtung eine elektrisch steuerbare Hydraulikflüssigkeit (410) zur Einstellung der Viskosität der Hydraulikflüssigkeit aufweist.
8. Gurtkraftbegrenzer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Dämpfereinrichtung (30) einen Bypass- Kanal (33) und eine im Bypass-Kanal angeordnete Ventileinrichtung (35) aufweist.
9. Gurtkraftbegrenzer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische und/oder mechanische Steuereinrichtung vorhanden ist, die im Falle eines schweren Fahrzeugunfalls die Ventileinrichtung (35) derart ansteuert, dass der Bypass-Kanal (33) verschlossen wird.
10. Gurtkraftbegrenzer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung einen Sensor, insbesondere einen Beschleunigungssensor aufweist, der ein einen schweren Unfall angebendes Steuersignal zum Verschließen der Ventileinrichtung erzeugt.
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