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Dokumentenidentifikation DE10302713B4 24.05.2006
Titel Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem
Anmelder Ford Global Technologies, LLC (n.d.Ges.d. Staates Delaware), Dearborn, Mich., US
Erfinder Rouhana, Stephen W., Plymouth, Mich., US;
Bedewi, Paul G., Dearborn, Mich., US
Vertreter Viering, Jentschura & Partner, 80538 München
DE-Anmeldedatum 23.01.2003
DE-Aktenzeichen 10302713
Offenlegungstag 14.08.2003
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 24.05.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.05.2006
IPC-Hauptklasse B60R 22/26(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B60R 22/12(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   B60R 22/28(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem zum Rückhalten eines Fahrzeuginsassen in einem Fahrzeugsitz.

Es ist in der Fahrzeugtechnik bekannt, verschiedene Arten von Sicherheitsgurten oder Rückhaltesystemen zum Rückhalten eines Insassen in seinem oder ihrem Sitz und zum Vorsehen einer gesteuerten Verzögerung von Körperteilen zu schaffen, um die Kräfte zu begrenzen, die auf den Körper des Insassen während einer schnellen Verzögerung eines Fahrzeuges aus einem Grunde, wie einem Zusammenstoß, ausgeübt werden. Verschiedene Arten von Sicherheitsgurten und Rückhaltesystemen wurden in Kraftfahrzeugen, Lastkraftwagen und anderen Fahrzeugen verwendet und sind heutzutage allgemein bekannt.

Bekannte Sicherheitsgurtsysteme, die typischerweise in handelsüblich verfügbaren Serienfahrzeugen verwendet werden, sind Dreipunkt-Rückhaltesysteme mit einem Beckengurt und einem Schultergurt, der sich über die eine Schulter des Insassen erstreckt und mit dem Beckengurt verbunden ist. Die Beckengurte sind an dem einen Ende mit dem Sitz oder mit dem Fahrzeug benachbart zu dem Sitz verankert. Die Schultergurte sind an dem einen Ende mit dem Fahrzeug und an dem anderen Ende mit dem Beckengurt oder Beckengurtschnallenmechanismus verbunden.

Vier-, Fünf- und Sechspunkt-Rückhaltesysteme sind unter einigen der Sicherheitsgurt- und Rückhaltesysteme, die besonders in Geländefahrzeugen und anderen Sportfahrzeugen verwendet werden, um einen zusätzlichen Rückhalt für Insassen gegenüber Zwei- und Drehpunkt-Rückhaltesystemen zu schaffen. Diese Sicherheitsgurtsysteme tendieren dazu, dass sie mehrere verstellbare Sattelgurtmechanismen besitzen und unhandlich und schwierig zu betätigen und an einem Insassen passend zu positionieren sind.

Ein Bedarf besteht heutzutage für verbesserte Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesysteme zur Verwendung in Fahrzeugen. Ein Bedarf besteht besonders für Vierpunkt-Sicherheitsgurtsysteme mit sowohl passender Ausrichtung und Führung des Gurtes während der Benutzung und bei Unfällen als auch gesteuerten Verzögerungen, um die Kräfte, die auf den Körper des Insassen während des Zusammenstoßes und bei Belastungen ausgeübt werden, unabhängig von der Richtung der Kräfte und Belastung zu begrenzen.

Ein Bedarf besteht auch für ein Vierpunkt-Rückhaltesystem, welches das „Abgleiten" durch Verschieben des Beckengurtabschnitts des Gurtsystems vom Becken zum Bauch während des Unfalls oder in anderen Fällen verhindert.

Die DE 100 04 819 A1 offenbart ein Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem für einen Fahrzeugsitz, aufweisend ein Paar Beckengurtbandteile, ein Paar Schultergurtbandteile und ein Paar vorgespannte Spulenteile, die separat auf ein und derselben Drehachse koaxial zueinander positioniert und unabhängig voneinander bewegbar sind.

Die US 6 139 111 A beschreibt ein Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem für einen Fahrzeugsitz, aufweisend ein Paar Beckengurtbandteile, ein Paar Schultergurtbandteile und ein Paar vorgespannte Spulenteile, die jeweils auf einer separaten Drehachse axial zueinander ausgerichtet und unabhängig voneinander bewegbar sind.

Die DE 296 08 030 U1 beschreibt ein Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem für einen Fahrzeugsitz, aufweisend ein Paar Beckengurtbandteile, ein Paar Schultergurtbandteile und ein vorgespanntes Spulenteil, das auf einer Drehachse positioniert ist und das Paar Schultergurtbandteile aufnimmt.

Die DE 299 22 561 U1 offenbart einen Gurtaufroller mit einem vorgespannten Spulenteil, das auf einer Drehachse positioniert ist und ein Gurtbandteil aufnimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem zu schaffen, das an einem Fahrzeugsitz montiert ist und welches sowohl eine passende Ausrichtung und Führung des Gurtes für das Vierpunktsystem während normaler Benutzung und bei Unfällen als auch eine passende Reduzierung und Verteilung von Kräften beibehält, die auf den Körper des Insassen unter den Bedingungen schneller Verzögerung ausgeübt werden.

Dies wird gemäß der Erfindung durch ein Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem nach den Merkmalen aus dem Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Der Mechanismus weist separate Spulenteile für die Schultergurtbandteile auf, die mit einem gemeinsamen Aufrollmechanismus verbunden sind. Der Mechanismus ist vorzugsweise in der Rückseite des Fahrzeugsitzes angeordnet und ermöglicht, dass die Schultergurtbandteile in Übereinstimmung während der normalen Benutzung wirken und gemeinsame Belastungsgrenzen für ein optimales und symmetrisches Ausrollen bei Zusammenstoßereignissen teilt. Ein Lastbegrenzungsmechanismus ist in dem Aufrollmechanismus vorgesehen. Die gemeinsame Ausrollvorrichtung beseitigt auch redundante Teile für potentielle Gewichts-, Kosten- und Verpackungsraumeinsparungen.

Die Beckengurtbandteile erstrecken sich jeweils von einer Seite des Fahrzeugsitzes. Eine zweiteilige Schnalle rastet die Beckengurtbandteile zusammen. Die Schultergurtbandteile sind jeweils an der einen Hälfte des Schnallen- oder Klinkenmechanismus angebracht, so dass das Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem komplett ist, wenn die Beckengurtschnalle befestigt ist.

Mit der Erfindung sind die Schulter- und Beckengurte mit einer zentralen Schnalle verbunden, die in der Mitte des unteren Bauchbereichs vor dem Becken des Insassen angeordnet ist. Die Lastbegrenzung des Schultergurtes wird durch ein einziges Energiemanagementsystem gesteuert, welches gleichzeitig an beiden Schultergurtbandteilen wirkt.

Mit separaten Spulenteilen für die Gurtbandteile und einem gemeinsamen Aufrollmechanismus bleibt der Führungswinkel der Sicherheitsgurte über dem Oberteil des Fahrzeugsitzes, durch die Führungen in der Kopfstütze hindurch, oder durch die Sitzrückenlehne hindurch über die Erstreckung der Sicherheitsgurte derselbe. Das Ausrollen der beiden Spulenteile bleibt in Übereinstimmung mit einem gemeinsamen Ausrollmechanismus. Dies ermöglicht auch, dass der Schultergurtbandteile gemeinsame Belastungsgrenzen unter allen Umständen teilt.

Die Erfindung begrenzt auch die Fähigkeit eines Insassen, abzugleiten, kann bei handelsüblich verfügbaren Großraum-Serienfahrzeugen angewendet werden, und ist relativ leicht zu bedienen.

1A zeigt einen Fahrzeugsitz, der einen Aufrollmechanismus gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält;

1B zeigt einen Fahrzeugsitz, der den Aufrollmechanismus gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung enthält;

1C zeigt einen Fahrzeugsitz, der den Aufrollmechanismus gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung enthält;

2 zeigt einen Aufrollmechanismus gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

3 ist eine Seitenansicht eines Teils einer üblichen Aufrollvorrichtung, die in 2 gezeigt ist;

4 zeigt eine Art des Energiemanagementsystems zur Verwendung bei der Erfindung; und

5 ist ein Diagramm, das ein Energiemanagementschema für eine Ausführungsform der Erfindung zeigt.

In der folgenden Beschreibung sind verschiedene Betriebsparameter und Bauteile für eine konstruierte Ausführungsform beschrieben. Diese bestimmten Parameter und Bauteile sind als Beispiele einbezogen und sind nicht als Beschränkung zu verstehen.

In 1A ist das Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet und an einen Fahrzeugsitz 12 montiert gezeigt. Das System 10 weist ein Paar Schultergurtbandteile 14 und 16 und ein Paar Beckengurtbandteile 18 und 20 auf.

Die Beckengurtbandteile 18 und 20 sind jeweils an dem einen Ende mit dem Fahrzeugsitz verbunden und an dem anderen Ende mittels eines zweiteiligen Schnallen- oder Klinkenmechanismus 22 miteinander verbunden. Die beiden Teile des Schnallenmechanismus sind separat durch die Bezugszeichen 24 und 26 bestimmt. Die unteren Enden 14A und 16A der Schultergurtbandteile 14 bzw. 16 sind mit den beiden Teilen 24 und 26 des Schnallenmechanismus 22 verbunden. Der Schnallenmechanismus 22 kann von irgendeinem herkömmlichen Typ sein, welcher mit der Erfindung benutzt werden kann. Außerdem können die Enden 14A und 16A der Schultergurtbandteile in irgendeiner herkömmlichen Weise an den Schnallenteilen 24 und 26 angebracht sein. Vorzugsweise sind die unteren Enden 14A und 16A der Schultergurtbandteile permanent sicher an dem Schnallenmechanismus 22 angebracht und können nicht von dem Insassen gelöst werden. Auf diese Weise kann das Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem 10 leicht um den Insassen einfach durch Einrasten des Schnallenmechanismus 22 befestigt werden. An dieser Stelle sind die Enden aller vier Gurtbandteile zusammen an ein und derselben Stelle befestigt.

Die äußeren Enden der Beckengurtbandteile 18 und 20 sind mit herkömmlichen Gurtaufrollmechanismen in Form von Spulenteilen 30 und 32 verbunden. Vorzugsweise sind die Spulenteile 30 und 32 in dem Fahrzeugsitz 12 positioniert, obwohl die Aufrollvorrichtungen auch an dem Boden des Fahrzeuges positioniert oder andererseits direkt an dem Fahrzeug angebracht sein können. Die Spulenteile 30 und 32 können herkömmlicher Art sein und Federmechanismen aufweisen, welche ermöglichen, dass die Beckengurtbandteile 18 und 20 aufrollbar sind und auf die Spulen der Aufrollvorrichtungen aufgewickelt werden, wenn der Schnallenmechanismus 22 geöffnet wird und die Schnallenteile 24 und 26 gelöst sind.

Wie in 1A gezeigt, erstrecken sich die beiden Schultergurtbandteile 14 und 16 nach oben über den oder benachbart zu dem oberen Rand 40 des Fahrzeugsitzes 12 oder durch verstellbare Führungsschlaufen in der Kopfstütze hindurch oder durch die Sitzrückenlehne hindurch, wenn es zum Anpassen verschiedener Insassengrößen nötig ist. Sie sind auch vorzugsweise in Gurtführungen 42 und 44 an dem Fahrzeugsitz positioniert. Die Schultergurtbandteile 14 und 16 erstrecken sich teilweise an der Rückenlehne oder Rückseite 45 des Fahrzeugsitzes nach unten und sind mit einem Lastbegrenzungsaufrollmechanismus 50 verbunden.

Der Mechanismus 50 ist vorzugsweise an der Innenseite der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes positioniert. Der Mechanismus 50 weist ein Paar Spulenteile 52 und 54 auf, auf welche die Schultergurtbandteile 14 und 16 gewickelt sind. Die Spulenteile 52 und 54 sind zum Aufrollen und Halten von Teilen der Schultergurtbandteile 14 und 16 vorgespannt. Auf diese Weise können der Fahrzeugsitz und das Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem als eine Einheit zur Anordnung oder zum Einbau in einem Fahrzeug vorgesehen sein. Es wird angemerkt, dass natürlich der Mechanismus 50 an dem Boden des Fahrzeuges oder an verschiedenen anderen Einbauteilen eines Fahrzeuges angebracht sein kann. Der Mechanismus 50 kann auch hoch oben an der Sitzrückenlehne nahe der Kopfstütze 53, tief unten nahe der Sitzschale 55 oder in der Kopfstütze 53 angebracht sein.

Der Mechanismus 50 ist derart gestaltet, dass er die Bewegung des Insassen steuert und die Kraftniveaus an der Brust des Insassen reduziert. Bei einem Unfall erlaubt das System, dass der Rumpf des Insassen die vertikale Position oder vor der Vertikalen bei Spitzengurtkräften erreicht. Die Vorspannung der Beckengurt-Spulenteile 30 und 32 durch pyrotechnische, elektrische, mechanische oder andere Mittel stellt den Kontakt der Beckengurtbandteile 18 und 20 mit dem Becken während der Stoßbelastung sicher. Eine Sitzrampe 51, die auch in dem System 10 enthalten ist, minimiert weiter die horizontale Bewegung und das vertikale Absenken des Beckens des Insassen. Die Sitzrampe 51 kann unterschiedlicher(n) Art, Ausführung, Materials, und Form sein, wie in der Technik bekannt ist. Die Sitzrampe 51 ist üblicherweise aus Blech hergestellt und kann während eines Zusammenstoßes verformt werden. Die Sitzrampe 51 ist am üblichsten unterhalb der Sitzkissenpolsterung, unter dem Becken und dem Oberschenkelbereich des Insassen angeordnet. Die Sitzrampe 51 ist derart abgewinkelt, dass das Vorderteil vertikal höher als das Hinterteil ist, um die horizontale Bewegung eines Insassen nach vorn bei einem Zusammenstoß von vorn zu verhindern. Damit sich ein Insasse in Richtung nach vorn bewegt, müsste der Insasse gegen die Schwerkraft auf die Sitzrampe 51 gleiten, anders als zum Beispiel bei einem flachen Sitz, welcher einen geringen Widerstand haben würde. Auch hält aus einem ähnlichen Grunde bei der Sitzrampe 51 mit einer abgeschrägten Form während eines Zusammenstoßes von vorn bei Bewegung eines Insassen nach vorn in Richtung des Zusammenstoßes die Form und das Material der Sitzrampe 51 der Fähigkeit stand, dass sich das Becken des Insassen vertikal absenkt. Die Kombination der oben beschriebenen Systembauteile verhindert bei richtiger Kupplung die Möglichkeit, dass die Schultergurtbandteile 14 und 16 die Beckengurtbandteile 18 und 20 während eines Zusammenstoßes von dem Becken wegziehen, woraus eine Form von „Abgleiten" resultiert, wodurch das Becken des Insassen unter den Beckengurt gleitet.

Mit Bezug nunmehr auf die 1B und 1C sind Darstellungen eines Fahrzeugsitzes gezeigt, der den Mechanismus 50 gemäß anderen Ausführungsformen der Erfindung enthält. Die Spulenteile 30 und 32 können alternativ durch eine einzige Doppelrollen-Aufrollvorrichtung 57 ersetzt werden, welche in der Sitzschale 55 oder unterhalb oder hinter dem System 10 angeordnet sein kann. Die Schultergurtbandteile 14 und 16 können durch Bandführungsteile 44' in der Kopfstütze 53' hindurch über Rollen 63 zu dem Mechanismus 50 gleiten, was eine andere alternative Konfiguration bildet. Die Beckengurtbandteile 18 und 20 können auch an den Seiten des Fahrzeugsitzes oder an dem Fahrzeugaufbau mittels Beckengurtverankerungen 65 und 67 fixiert/verankert sein. Wenn die Beckengurte fixiert sind, sind sie vorzugsweise mittels eines Sattelgurtmechanismus 61 verstellbar, der entweder in dem Schnallenmechanismus 22 angeordnet ist oder an den Beckengurtbandteilen 18 und 20 mittels anderer in der Technik bekannter Mittel angebracht ist.

Der Mechanismus 50 ist besser in den 2 und 3 gezeigt. Ein gemeinsamer Aufrollmechanismus 56 ist auch in dem Mechanismus 50 enthalten und mit den beiden Spulenteilen 52 und 54 wirksam verbunden. Zu diesem Zweck sind ein Paar Zahnräder 60 und 62, entweder schräg- oder geradverzahnt, in einem vorbestimmten Winkel oder in einer geraden Linie vorgesehen, um zu erlauben, dass der gemeinsame Aufrollmechanismus 56 ermöglicht, dass die Schultergurtbandteile 14 und 16 während der normalen Benutzung in Übereinstimmung wirken und gemeinsame Belastungsgrenzen teilen. Der gemeinsame Aufrollmechanismus 56 beseitigt auch redundante Teile für potentielle Gewichts-, Kosten-, und Verpackungsraumeinsparungen.

Wie aufgezeigt, sind die Schultergurtbandteile 14 und 16 jeweils an einem separaten Spulenteil montiert und auch in einem geeigneten Winkel für die linke und rechte Gurtführung positioniert. Der gemeinsame Aufrollmechanismus 56 steuert das Ausrollen/Aufrollen des Gurtbandes für beide Spulenteile gleichzeitig.

Bei einem heutzutage bekannten System sind die Schultergurtbandteile an separaten Aufrollvorrichtungen montiert. Dies hat den Nachteil von zusätzlichen Bauteilen, welche Gewicht und Kosten hinzubringen. Bei der Erfindung werden doppelte Teile beseitigt und die Lastbegrenzung wird von einer zentralen Quelle vorgesehen, nämlich dem gemeinsamen Aufrollmechanismus 56. Daher nimmt der Insasse optimiertere Belastungsgrenzen für alle Stoßrichtungen auf, selbst wenn die Schultergurte asymmetrisch belastet werden.

In einem anderen bekannten Vierpunkt-Sicherheitsgurtsystem sind die Schultergurte an einer einzigen Aufrollvorrichtung montiert, jedoch sind die beiden Sicherheitsgurte mit einem gemeinsamen Y-Joch verbunden und treten mit einem einzigen Gurtband in die Spule ein. Dieses System hat den Nachteil, dass sich beim Ausrollen des Gurtbandes die Überschneidungsstelle, wo die Schultergurte zusammentreffen, zu dem oberen Rand des Hinterteils des Sitzes hin bewegt. Die Schultergurte haben daher eine kontinuierlich variierbare Wirkungslinie über der Sitzrückenlehne und/oder der Karosseriestruktur. Wenn sich diese Wirkungslinie verändert, kann sich die Reibung um die Gurtführungen an dem Hinter- oder Oberteil des Sitzes ändern. Diese Reibungsänderung kann sich bedeutend auf den Komfort des Insassen und die richtige Leistung des Energiemanagementsystems auswirken. Die Erfindung schließt eine Betrachtung durch Vorsehen einer fixierten Gurtführung aus, welche den Komfort und das Sicherheitsverhalten des Systems optimiert. Wie oben angedeutet, kann der Mechanismus 50 auch entweder an der Fahrzeugkarosseriestruktur oder entlang oder in der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes 12 montiert sein.

Der Mechanismus 50 weist auch einen Wippensperrmechanismus 70 auf. Der Wippensperrmechanismus gleicht Änderungen in der Ausrichtung der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes 12 während deren Benutzung durch den Insassen aus. Die Wippe gleicht auch alle Ausrichtungen des Fahrzeuges aus, zum Beispiel wenn das Fahrzeug während eines Zusammenstoßes bergauf oder bergab gerichtet ist. Der Wippensperrmechanismus 70 kann herkömmlicher Art sein, wie er bekanntermaßen heutzutage für Sicherheitsgurtaufrollvorrichtungen verwendet wird. Der Wippensperrmechanismus betätigt einen Hebel 72, welcher seinerseits ein Zahnrad 74 an der einen Seite des gemeinsamen Aufrollmechanismus 56 verriegelt.

Die Erfindung schafft auch eine gesteuerte Verzögerung, um die Kräfte zu begrenzen, die auf den Körper des Insassen während einer starken Verzögerung des Fahrzeuges aus einem Grunde, wie einem Zusammenstoß, ausgeübt werden. Diesbezüglich wird die Lastbegrenzung der Erfindung durch ein einziges Energiemanagementsystem 80 gesteuert, welches auf beide Gurte gleichzeitig wirkt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Metallband 82 vorgesehen, welches um die zentrale Aufrollvorrichtung 52 gewickelt ist. Eine „Kurvenbahn"-Lastbegrenzungseinrichtung 84 wird bei dem Metallband 82 verwendet. Das Metallband wird während eines Zusammenstoßes plastisch verformt, was ein bestimmtes Energiemanagementergebnis erzeugt. Andere Wege oder Verfahren, bei denen ein Energiemanagement aktiviert werden kann, umfassen herkömmliche Torsionsstäbe, Biegemetall, Quetschrohre, Scherbolzen und dergleichen.

Die Verformung des Metallbandes schafft eine gesteuerte Verzögerung des Fahrzeuginsassen während einer starken Verzögerung des Fahrzeuges, wie während eines Zusammenstoßes, und begrenzt daher die Kräfte, die auf den Körper des Insassen ausgeübt werden. Dies hilft übermäßige Verletzungen des Insassen während einer plötzlichen Verzögerung zu verhindern. Obwohl die Sicherheitsgurtaufrollvorrichtungen gesperrt werden, was ein weiteres Ausrollen oder Aufrollen der Schultergurtbandteile 14 und 16 während einer plötzlichen Verzögerung verhindert, wird etwas zusätzliche Bewegung durch die Aufrollvorrichtung ermöglicht, um die Belastungen auf den Insassen zu begrenzen oder die Verzögerung zu verlangsamen, wie mit der Erfindung vorgesehen ist. Der Lastbegrenzungsmechanismus 80 kann ein verformbares Metallband, eine oder mehrere Torsionsstäbe, Quetschrohre, Scherbolzen oder dergleichen aufweisen.

Da Insassen von Fahrzeugen üblicherweise unterschiedliche Größen und Gewichte haben und auch verschiedene Bereiche des Fahrzeuges (Fahrer, Vordersitz-Beifahrer, Rücksitz-Beifahrer) einnehmen, ist das Lastbegrenzungsschema oder -system für diese verschiedenen Insassen und für unterschiedliche Sitzorte vorzugsweise unterschiedlich. Zusätzlich variiert das Lastbegrenzungsschema pro Fahrzeugtyp und -modell. Ein einziges nichtlineares Lastbegrenzungsverfahren wird vorzugsweise verwendet, um alle Fahrzeuginsassen mit bestimmten Kraft- und Gurtausrolleigenschaften anzupassen.

Ein Diagramm mit Kurven, die ein bevorzugtes Lastbegrenzungssystem für die Verwendung mit der Erfindung darstellt, ist in 5 gezeigt. In 5 ist ein Diagramm der Gegengurtkraft beim Gurtausrollen gezeigt, das eine Beziehung der Gurtausroll-Gegenkraft darstellt und diese auch in einzelne Phasen für verschiedene Insassen aufteilt. Ein Algorithmus kann gebildet werden, der den richtigen Wert der Lastbegrenzung für verschiedene Insassen entsprechend der Gesamtform der für den Vorder- und Rücksitz gezeigten Kurven einschließlich der verschiedenen erwähnten Lastbegrenzungsschemen ermittelt. Die Gurtkraftwerte, Gurtausrollwerte und Algorithmen können für die Position des Fahrers, Vordersitz-Beifahrers und Rücksitz-Beifahrers und für Fahrzeugtyp und -modell unterschiedlich sein. Das in 5 gezeigte Diagramm ist nur repräsentativ, und die genauen Kurven und Werte würden von dem Fahrzeugsystem und dessen Anwendung abhängen. Wenn die Lastbegrenzung aktiviert wird, erlaubt der Schultergurt ein relativ geringes Kraftniveau, um die Bewegung des Insassen zu steuern, was ein Vorteil für alle Insassen unabhängig von der Größe, Alter oder Gewicht sein kann. Wenn sich die Ausrollabstände vergrößern, steigen auch die Lastbegrenzungsniveaus an, was eine maximale Bewegung der Insassen in einer gesteuerten Weise mit begrenzter Maximalbewegung ermöglicht. Höhere Lastgrenzen werden nur bei Insassen mit Sitzlagen nahe der vollständig zurückgefahrenen Position aufgebracht. Dies sind hauptsächlich größere Insassen, die typischerweise höhere Verletzungsschwellen als kleinere Insassen haben.

Der Lastbegrenzungsalgorithmus würde die Bewegung des Insassen steuern und die Kraftniveaus an der Brust des Insassen reduzieren. Der Lastbegrenzungsalgorithmus mit Stufen, die für verschiedene Insassengrößen festgelegt sind, wird bevorzugt, da dieser ein maximales Energiemanagement und Reduzierungen des Verletzungsrisikos erlaubt. Dies hilft einem breiteren Bereich von Insassen in einer optimaleren Weise.

Eine andere Ausführungsform einer Lastbegrenzung umfasst die Verwendung eines Torsionsstabes 90, wie in 2 gezeigt ist. Der Torsionsstab 90 wirkt wie ein Lastbegrenzer derart, dass er bei einem Zusammenstoß oder einem plötzlichen Verzögerungsvorfall verdreht und aus seiner Form verformt werden kann. Während eines solchen Ereignisses kann, wenn das Gewicht und die Brust des Insassen nach vorn von dem Sitz oder dem Fahrzeugsitzteil weg bewegt werden, der Torsionsstab verdreht und aus seiner Form verformt werden, was die auf den Insassen ausgeübte Belastung begrenzt.

Die Erfindung selbst und in Kombination mit bestehenden Technologien, wie Vorspanneinrichtungen, Lastbegrenzungsvorrichtungen und der Sitzrampe, verhindert das Abgleiten. Die Erfindung mit ihren vielfältigen Konfigurationen kann in verschiedenen Fahrzeugen mit unterschiedlichen Sitzsystemen verwendet werden.


Anspruch[de]
  1. Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem für einen Fahrzeugsitz, aufweisend:

    ein Paar Beckengurtbandteile (18, 20), deren eine Enden mit seitlich einander gegenüberliegenden Seiten des Fahrzeugsitzes (12) verbunden sind, und deren andere Enden quer zueinander über einem Beckenbereich eines auf dem Fahrzeugsitz (12) sitzenden Insassen miteinander verbindbar sind;

    ein Paar Schultergurtbandteile (14, 16), deren eine Enden an der Vorderseite des Fahrzeugsitzes (12) über einem Schulter- und Brustbereich des Insassen positioniert und über einen lösbaren Schnallenmechanismus (22) mit den anderen Enden der Beckengurtbandteile (18, 20) verbunden sind, und deren andere Enden an der Rückseite des Fahrzeugsitzes (12) positioniert sind;

    ein Paar vorgespannte erste Spulenteile (52, 54), die mit den anderen Enden der Schultergurtbandteile (14, 16) zum Aufrollen und Halten derselben verbunden sind; und

    einen gemeinsamen Aufrollmechanismus (56), der mit den ersten Spulenteilen (52, 54) zum gleichzeitigen Betreiben derselben und gleichzeitigen Auf- und Abrollen der Schultergurtbandteile (14, 16) derart wirksam verbunden ist, dass die Drehachsen der ersten Spulenteile (52, 54) in einem vorbestimmten Winkel zur Drehachse des gemeinsamen Aufrollmechanismus (56) positioniert sind.
  2. Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem nach Anspruch 1, wobei der gemeinsame Aufrollmechanismus (56) mit den ersten Spulenteilen (52, 54) über ein Paar Zahnräder (60, 62) verbunden ist.
  3. Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem nach Anspruch 2, wobei die Zahnräder (60, 62) schräg- oder geradverzahnt sind.
  4. Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die ersten Spulenteile (52, 54) und der gemeinsame Aufrollmechanismus (56) in der Rückseite des Fahrzeugsitzes (12) positioniert sind.
  5. Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner aufweisend ein Paar vorgespannte zweite Spulenteile (30, 32), die mit den einen Enden der Beckengurtbandteile (18, 20) verbunden sind.
  6. Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner aufweisend eine einzige Doppelrollen-Aufrollvorrichtung (57), die mit den einen Enden der Beckengurtbandteile (18, 20) verbunden ist.
  7. Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner aufweisend einen Sattelgurtmechanismus (61) für die Beckengurtbandteile (18, 20).
  8. Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Schnallenmechanismus (22) zwei zusammenpassende Schnallenteile (24, 26) aufweist, die mit den jeweiligen Enden der Beckengurtbandteile (18, 20) und der Schultergurtbandteile (14, 16) verbunden sind.
  9. Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner aufweisend einen Lastbegrenzungsmechanismus (80), der an dem gemeinsamen Aufrollmechanismus (56) zur Steuerung der Verzögerung des Insassen an dem Fahrzeugsitz (12) bei einem Fahrzeugaufprall vorgesehen ist.
  10. Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem nach Anspruch 9, wobei der Lastbegrenzungsmechanismus ein verformbares Metallband (82) aufweist.
  11. Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Lastbegrenzungsmechanismus einen Torsionsstab (90) aufweist.
  12. Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner aufweisend einen Momentsensormechanismus (70, 72, 74), der mit dem gemeinsamen Aufrollmechanismus (56) zum Sperren desselben bei bestimmten plötzlichen Verzögerungsereignissen wirksam verbunden ist.
  13. Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem nach Anspruch 12, wobei der Momentsensormechanismus einen Wippensperrmechanismus (70) aufweist.
  14. Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei Gurtbandführungsteile (42, 44) benachbart zu der Oberseite des Fahrzeugsitzes (12) zum Führen der Schultergurtbandteile (14, 16) über die Oberseite des Fahrzeugsitzes (12) angeordnet sind.
  15. Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei Gurtbandführungsteile (44') benachbart zu einer Kopfstütze (53') des Fahrzeugsitzes (12) zum Führen der Schultergurtbandteile (14, 16) über die Kopfstütze (53') angeordnet sind.
  16. Vierpunkt-Sicherheitsgurtrückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, ferner aufweisend eine Sitzrampe (51) zur Verhinderung eines Abgleitens des Insassens bei einem Fahrzeugaufprall.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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