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Dokumentenidentifikation DE102006003794A1 26.07.2007
Titel Sicherheitssystem
Anmelder Autoliv Development AB, Vargarda, SE
Erfinder Jacqmarcq, Thierry, Cuigy En Bray, FR;
Dourlens, Jean, Serqueux, FR;
Bronner, Jerome, Gournay en Bray, FR;
Gros, Christophe, Neuf Marché, FR
Vertreter GRAMM, LINS & PARTNER GbR, 38122 Braunschweig
DE-Anmeldedatum 25.01.2006
DE-Aktenzeichen 102006003794
Offenlegungstag 26.07.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.07.2007
IPC-Hauptklasse B60R 21/18(2006.01)A, F, I, 20060125, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Sicherheitssystem für Insassen in einem Kraftfahrzeug mit einem Kraftfahrzeugsitz (1) und einem dem Kraftfahrzeugsitz (1) zugeordneten Sicherheitsgurt (10), an dem eine Schlosszunge (13) zum formschlüssigen Verriegeln mit einem Gurtschloss (14), das an einer Kraftfahrzeugstruktur (2) festgelegt ist, befestigt ist, wobei der Sicherheitsgurt (10) über einen Gurtaufroller (15) in seiner Auszugslänge veränderbar und mit einem Gasgenerator verbunden ist, der bei Vorliegen entsprechender Sensordaten einen Schlauchkörper (40) mit Gas befüllt und aufbläst, wobei eine zusammen mit dem Sicherheitsgurt (10) ausziehbare Gaszuleitung (31) den Gasgenerator (20) mit dem aufblasbaren Sicherheitsgurt (10) verbindet.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitssystem für Insassen in einem Kraftfahrzeug mit einem Kraftfahrzeugsitz und einem dem Kraftfahrzeugsitz zugeordneten Sicherheitsgurt, an dem eine Schlosszunge zum formschlüssigen Verriegeln mit einem Gurtschloss, das an einer Fahrzeugstruktur festgelegt ist, befestigt ist, wobei der Sicherheitsgurt über einen Gurtaufroller in seiner Auszugslänge veränderbar und mit einem Gasgenerator verbunden ist, der bei Vorliegen entsprechender Sensordaten einen Schlauchkörper mit Gas befüllt und aufbläst.

Ein solches Sicherheitssystem ist beispielsweise aus der US 5,466,002 bekannt, bei dem ein Schultergurt einen Schlauchabschnitt aufweist, der aus einem gewebten Textil und einer darin befindlichen aufblasbaren Einheit besteht. Die aufblasbare Einheit ist aus einem elastischen Gummiwerkstoff hergestellt und wird über die Schlosszunge von einem Gasgenerator mit Gas gefüllt, wenn ein Unfall detektiert wird. Der aufblasbare Abschnitt ist an einem herkömmlichen Gurtband befestigt, vorliegend angenäht.

Aus der WO 97/06938 A1 ist ein Sicherheitsgurtsystem bekannt, bei dem ein Beckengurt bei einem Unfall entfaltet wird. Der aufblasbare Abschnitt ist als ein umwobener Schlauch ausgebildet, der mit einem Gasgenerator verbunden ist. Der aufblasbare Bereich ist im Beckengurtbereich ausgebildet und erstreckt sich ausgehend von einem an der Karosseriestruktur festgelegten Endbeschlag über eine unveränderbare Länge quer über den Fahrzeugsitz. Der aufblasbare Abschnitt ist an einem herkömmlichen Gurtgewebe angenäht. Ein Gurtaufroller ist am schultergurtseitigen Ende des Gurtes angeordnet.

Bei den Sicherheitsgurtsystemen nach dem Stand der Technik besteht das Problem, dass nur eine festgelegte Länge eines aufblasbaren Bereiches zur Verfügung steht, so dass nicht gewährleistet ist, dass der Insasse stets vollständig von dem aufblasbaren Bereich im Falle eines Unfalles geschützt wird, da die Gurtauszugslängen aufgrund der sehr stark schwankenden Abmessungen der jeweiligen Fahrzeuginsassen variieren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Sicherheitssystem bereitzustellen, mit dem sichergestellt ist, dass ein optimaler Insassenschutz gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Sicherheitssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Das erfindungsgemäße Sicherheitssystem für Insassen am Kraftfahrzeug mit einem Kraftfahrzeugsitz und einem dem Kraftfahrzeugsitz zugeordneten Sicherheitsgurt, an dem eine Schlosszunge zum formschlüssigen Verriegeln mit einem Gurtschloss, das an einer Kraftfahrzeugstruktur festgelegt ist, befestigt ist, wobei der Sicherheitsgurt über einen Gurtaufroller in seiner Auszugslänge veränderlich und mit einem Gasgenerator verbunden ist, der bei Vorliegen entsprechender Sensordaten einen Schlauchkörper mit Gas befüllt und aufbläst, sieht vor, dass eine zusammen mit dem Sicherheitsgurt ausziehbare Gaszuleitung den Gasgenerator mit dem aufblasbaren Sicherheitsgurt verbindet. Dadurch ist es möglich, eine variable Länge des mit Gas befüllbaren und aufblasbaren Schlauchkörpers zur Anlage an den Fahrzeuginsassen bereitzustellen, so dass der von dem Sicherheitsgurt zusammen mit dem aufblasbaren Schlauchkörper abgedeckte Körperbereich des Fahrzeuginsassen komplett abgedeckt ist und im Falle eines Unfalles über dem gesamten Körperbereich ein verbesserter Schutz bereitgestellt wird.

Eine Alternative sieht vor, dass das Sicherheitssystem für Insassen in einem Kraftfahrzeug mit einem Kraftfahrzeugsitz und einem dem Kraftfahrzeugsitz zugeordneten Sicherheitsgurt, an dem eine Schlosszunge zum formschlüssigen Verriegeln mit einem Gurtschloss, das an einer Kraftfahrzeugstruktur festgelegt ist, befestigt ist, wobei der Sicherheitsgurt über einen Gurtaufroller in seiner Auszugslänge veränderbar und mit einem Gasgenerator verbunden ist, der bei Vorliegen entsprechender Sensordaten einen Schlauchkörper über eine Gaszuleitung mit Gas befüllt und aufbläst, einen mehrstufig ausgebildeten Gasgenerator vorsieht, der über den Befüllvorgang unterschiedliche, bevorzugt ansteigende Gasmengen bereitstellt, so dass eine Anpassung an die Schwere des Unfalles oder an die Konstitution de Insassen erfolgen kann. Der mehrstufige Gasgenerator kann auch in Verbindung mit der zusammen mit dem Sicherheitsgurt ausziehbaren Gaszuleitung eingesetzt werden, die den Gasgenerator mit dem Sicherheitsgurt verbindet.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Gaszuleitung auf einer reversibel ausgebildeten Aufrolleinrichtung aufgerollt ist, so dass, ähnlich einem Automatikgurt mit einem Gurtroller und einer Federvorspannung, die Aufrolleinrichtung die Gaszuleitung auf- bzw. abrollt, je nachdem, wie weit der Sicherheitsgurt ausgezogen wird. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Gaszuleitung als eine flexible Schlauchleitung ausgebildet ist, die einfach auf- und abzurollen ist, wobei die Schlauchleitung hinreichend stabil ist, um die durch den Gasgenerator bereitgestellten Drücke aufnehmen zu können.

Um ein gleichmäßiges Auf- und Abrollen zusammen mit dem Sicherheitsgurt zu ermöglichen, ist in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Aufrolleinrichtung mit dem Gurtaufroller synchronisiert ist, so dass stets die übereinstimmenden Längen der Gaszuleitung und des Sicherheitsgurtes abgerollt werden.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Gurtaufroller und die Aufrolleinrichtung separate Bauteile sind; alternativ kann die Gaszuleitung auch zusammen mit dem Sicherheitsgurt auf dem Gurtaufroller aufgerollt sein, beispielsweise auf getrennten Aufrollspuren.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Gurtaufroller und die Gaszuleitung unterhalb des Kraftfahrzeugsitzes angeordnet sind, wo sie im Wesentlichen unzugänglich sind, so dass keine Manipulationen an den Gaszuleitungen im normalen Betrieb erfolgen können. Zur einfachen Zuordnung sowohl des Sicherheitsgurtes als auch der Gaszuleitung zu dem Fahrzeuginsassen ist vorgesehen, dass sowohl der Gurtaufroller als auch die Gaszuleitung bzw. die Aufrolleinrichtung an dem Fahrzeugsitz, insbesondere unterhalb des Fahrzeugsitzes befestigt sind. Dadurch wird sichergestellt, dass unabhängig von der Position des Kraftfahrzeugsitzes in dem Fahrzeug oder der individuellen Einstellung des Kraftfahrzeugsitzes auf den jeweiligen Sitznutzer eine optimale Ausrichtung auf den Fahrzeuginsassen hin erfolgt. Der Sicherheitsgurt kann dabei als Beckengurt oder als Schultergurt ausgebildet sein, wobei auch eine vollständige Ausstattung des Sicherheitsgurtes als Dreipunktgurt mit Becken- und Schultergurt jeweils mit aufblasbaren Schlauchkörpern gewählt werden kann. Dann sind sowohl der Beckengurt als auch der Schultergurt als aufblasbarer Abschnitt des Sicherheitssystems ausgebildet.

In einer Variante ist die Schlosszunge an dem Sicherheitsgurt fixiert befestigt, so dass der Sicherheitsgurt nicht durch eine Gurtlasche innerhalb der Schlosszunge hindurchgleiten kann. Dann bildet die Schlosszunge einen Abschluss des Schlauchkörpers bzw. des aufblasbaren Sicherheitsgurtabschnittes. Bei einer fixierten Befestigung der Schlosszunge sind sowohl dem Beckengurt als auch dem Schultergurt je ein Gurtroller und auch eine Aufrolleinrichtung für die Gaszuleitung zugeordnet. Dementsprechend sind auch mehrere Gasgeneratoren vorzusehen, wenn eine getrennte Auslösung zum separaten Aufblasen des Beckengurtes und des Schultergurtes vorgesehen sind.

Der Sicherheitsgurt und die aufblasbaren Schlauchkörper sind so ausgebildet, dass der Sicherheitsgurt bei maximaler Auszugslänge im angelegten Zustand über den gesamten Kontaktbereich mit dem Insassen aufblasbar ausgebildet ist, so dass unabhängig von den Körperabmessungen des Fahrzeuginsassen ein optimaler Schutz bei einem Unfall sichergestellt werden kann.

Zur Bereitstellung einer ausreichenden Rückhaltefunktion ist der Gurtaufroller mit einer Verriegelungseinrichtung gekoppelt, die in einer Variante der Erfindung als eine von dem Gurtaufroller separate Baugruppe ausgebildet ist. Der Gasgenerator kann als pyrotechnischer Gasgenerator oder als ein Speicher, insbesondere auch Hochdruckspeicher für ein gasförmiges Medium ausgebildet sein. Ein Partikelfilter kann vorgesehen sein, um das von dem Gasgenerator bereitgestellte Gas zu reinigen und insbesondere von einem pyrotechnischen Gasgenerator erzeugte Gase von ggf. heißen Festkörperstücken zu befreien. Der Schlauchkörper kann in dem Sicherheitsgurt oder auf dem Sicherheitsgurt angeordnet sein.

Für eine sicherere Zuordnung des Sicherheitsgurtes und des Schlauchkörpers in Richtung auf den Insassen ist eine Führung vorgesehen, die bevorzugt seitlich neben dem Sitzkissen angeordnet ist und den Sicherheitsgurt und den Schlauchkörper von den jeweiligen Aufrolleinrichtungen kommend, an die dafür vorgesehenen Stellen leitet und von dort möglichst eng an den Fahrzeugnutzer anliegend umlenkt.

Der Gasgenerator ist bevorzugt an der Aufrolleinrichtung gelagert und kann sich je nach Auszugslänge der Gasleitung entsprechend mitdrehen, wobei eine fixierte Verbindung zwischen dem Gasgenerator und der Gaszuleitung an der Aufrolleinrichtung vorhanden ist. Eine Ausgestaltungsform der Erfindung sieht vor, dass der Gasgenerator mehrere, kreissegmentartige Kammern aufweist, die über Membrane voneinander getrennt sind und nacheinander Gas bereitstellen.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren näher erläutert Gleiche Bezugszeichen in den unterschiedlichen Figuren bezeichnen gleiche Komponenten. Es zeigen:

1 – ein Sicherheitssystem mit einem Fahrzeugsitz in Frontalansicht;

2 – eine Detaildarstellung mit einem Gurtaufroller und einer Aufrolleinrichtung;

3 – eine alternative Anordnung von Gurtaufroller und Aufrolleinrichtung;

4 – eine Variante der Aufrolleinrichtung

5a bis 5c – Schemazeichnungen einer Gasgeneratorzündung;

6 – eine Detailansicht eines Gasgenerators; sowie

7 – ein Verlaufsdiagramm einer Befüllung.

1 zeigt einen Kraftfahrzeugsitz 1 mit einer Rückenlehne 4 und einem Sitzkissen 3 und einem dem Kraftfahrzeugsitz 1 zugeordneten Sicherheitsgurt 10, der als ein Automatikgurt ausgebildet ist. Der Sicherheitsgurt 10 teilt sich in einen Schultergurt 11 und einen Beckengurt 12 auf und weist eine Schlosszunge 13 auf, die an dem Übergang von dem Schultergurt 11 zu dem Beckengurt 12 angeordnet ist. Die Schlosszunge 13 befindet sich in einem Gurtschloss 14, das an einer Karosseriestruktur 2, beispielsweise dem Kraftfahrzeugboden, festgelegt ist. An dem dem Gurtschloss 14 abgewandten Ende des Schultergurtes 11 kann entweder ein Gurtaufroller an einem Fahrzeugrahmen, beispielsweise der B-Säule, festgelegt sein; alternativ kann der Schultergurt über einen Gurtumlenker zu einem herkömmlichen Gurtaufroll- und Verriegelungsmechanismus am Bodenbereich z.B. einer B-Säule geführt sein. An der Schlosszunge 13 kann ein Gurtstraffermechanismus, beispielsweise ein pyrotechnisch betriebener Gurtstraffer, angeordnet sein.

Der Beckengurt 12 ist an seinem dem Gurtschloss 14 abgewandten Ende in einem Gurtaufroller 15 längenveränderlich gelagert. Der Gurtaufroller 15 zieht das Gurtband 12 ein und rollt es auf. In der dargestellten Ausführungsform ist der Gurtaufroller 15 unterhalb des Fahrzeugsitzes 1 montiert, so dass dieser zusammen mit dem Kraftfahrzeugsitz 1 verfahren werden kann, wenn eine Veränderung der Position des Kraftfahrzeugsitzes 1 durch den Fahrzeuginsassen gewünscht wird.

Der Beckengurt 12 erstreckt sich von dem Gurtschloss 14, das in unmittelbarer Nähe neben dem Sitzkissen 3 im Bereich des Zusammenlaufens von Sitzkissen 3 und Rückenlehne 4 angeordnet ist, quer über das Sitzkissen 3 und liegt bei einem nicht dargestellten Fahrzeuginsassen im Beckenbereich an. Auf der der Schlosszunge 13 abgewandeten Seite des Sitzkissens 3 ist der Beckengurt 12 in einer Führung 5 geführt, die das Gurtband des Beckengurtes 12 um die Seitenflanke des Sitzkissens 3 herum lenkt, bevorzugt im Bereich des Zusammenlaufens von Sitzkissen 3 und Sitzlehne 4 mündend.

Ebenfalls unterhalb des Sitzkissens 3 ist eine Aufrolleinrichtung 30 für eine Gaszuleitung 31 angeordnet, über die Gas aus einem in dieser Figur nicht dargestellten Gasgenerator in einen Schlauchkörper 40 geleitet wird. Die Gaszuleitung 31 ist zusammen mit dem Sicherheitsgurt 12 ausziehbar, im vorliegenden Fall von der Aufrolleinrichtung 30 abrollbar, so dass eine synchrone Längenveränderung des ausgezogenen Beckengurtes 12 stattfinden kann.

Dem Beckengurtband 12 zugeordnet ist ein Schlauchkörper 40, der über die Gaszuleitung 31 mit dem Gasgenerator verbunden ist. Im Falle eines Unfalles werden über Sensoren Beschleunigungen bzw. Geschwindigkeitsveränderungen gemessen. Bei Überschreiten festgelegter Grenzwerte wird über eine Steuereinheit ein entsprechendes Signal an den Gasgenerator übermittelt, der gezündet wird oder einen Gasspeicher öffnet, wodurch der Schlauchkörper 40 über die Gaszuleitung mit einem Gas befüllt wird. Dadurch bläst sich der Schlauchkörper 40 auf und legt sich schützend vor den Kraftfahrzeuginsassen, im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß 1 im Abdomenbereich des Sitznutzers. Der Schlauchkörper 40 kann dabei in dem Gurtband 12 eingeführt sein und von dem Gurtband 12 umgeben sein. Bei Befüllung des Schlauchkörpers 40 dehnt sich das Gurtband 12 aus oder reißt auf. Alternativ kann der Schlauchkörper auch auf der Oberseite des Gurtbandes 12 aufgebracht sein oder aber in dem Sicherheitsgurt selbst ausgebildet sein, also ein integraler Bestandteil des Sicherheitsgurtes 10, so dass der Beckengurt 12 alleine aufblasbar ist.

In der 2 ist die Anordnung des Gurtaufrollers 15 und der Aufrolleinrichtung 30 unterhalb des Sitzkissens 3 in Draufsicht dargestellt. Die Gaszuleitung 31 ist auf einer Rolle 32 aufgerollt. Auf der Rolle 32 ist der Gasgenerator 20 angeordnet, von dem die Gaszuleitung 31 abgeht und wendelförmig auf der Rolle 32 aufgerollt ist. Der Gurtaufroller 15 ist so angeordnet, dass eine gerade Führung des Gurtbandes 12 zu der Führung 5 erfolgt.

In der 3 ist zu erkennen, dass die Aufrolleinrichtung 30 in unmittelbarer Nähe zu dem Gurtaufroller 15 angeordnet ist, wobei die Gaszuleitung 31 so auf der Aufrolleinrichtung 30 aufgerollt und diese so angeordnet ist, dass die Gaszuleitung 31 zusammen mit dem Gurtband 12 ausgezogen werden kann, damit der Sicherheitsgurt 10 bequem anlegbar ist. Der Gurtaufroller 15 ist dabei auf der der Führung 5 zugewandten Seite des Gasgnerators 20 angeordnet, so dass das Gurtband 12 um 180° umgelenkt wird, wenn es mit der Gaszuleitung 31 abgerollt wird. Die Gaszuleitung 31 mündet in den Schlauchkörper 40, der entweder innerhalb des doppelllagigen Gurtbandes 12 oder darauf montiert sein kann. Der Schlauchkörper 40 wird zusammen mit dem Gurtband 12 und gegebenenfalls mit der Gaszuleitung 31 durch eine Führung 5 zur Oberseite des Sitzkissens 3 geführt und in Richtung auf den Insassen seitlich neben diesen geleitet. Wird der Sicherheitsgurt 10 abgelegt, indem die Schlosszunge 13 aus dem Gurtschloss 14 gelöst wird, werden über Federmechanismen sowohl der Schultergurt 11 als auch der Beckengurt 12 zusammen mit dem Schlauchkörper 40 und der Gaszuleitung 31 aufgerollt. Die Gaszuleitung 31 wird dabei über die Aufrolleinrichtung 30 auf die Rolle 32 aufgerollt, während der Beckengurt 12 mit auf dem herkömmlichen Gurtaufroller 15 aufgerollt wird. Der Gasgenerator 20, der als pyrotechnischer Gasgenerator oder als Gasspeichereinrichtung ausgebildet sein kann, ist fest auf der Rolle 32 montiert und wird bei einem Unfall ausgelöst.

In einer Variante der Erfindung ist der Gurtaufroller 15 entfernt von der Aufrolleinrichtung 30 angeordnet, wobei das Gurtband 12 um die Aufrolleinrichtung 30 herumgeführt ist. Dadurch ist es möglich, dass sowohl mehr Gurtband 12 als auch mehr Gaszuleitung 31 und Schlauchkörper 40 gespeichert werden können.

In der 4 ist in einer dritten Variante das Gurtband 12 zusammen mit der Gaszuleitung 31 und gegebenenfalls dem Schlauchkörper 40 auf der Scheibe 32 der Aufrolleinrichtung 30 aufgerollt. Die Aufrollleinrichtung 30 ist dabei mit einem Verriegelungsmechanismus 16 versehen, der analog einer Verriegelung bei einem herkömmlichen Sicherheitsgurt arbeitet. Das Gurtband 12 kann dabei neben der wendelförmig aufgewickelten Gaszuleitung 31 auf der Spule oder Scheibe 32 aufgewickelt sein. Das Gurtband 12 und die Gaszuleitung 31 können auch nur einmal um die Spule 32 geschlungen sein, wenn die Auszugslänge entsprechend gering sein muss. Im Unterschied zu einem herkömmlichen Gurtaufroller ist der Verriegelungsmechanismus 16 außerhalb der Aufrolleinrichtung 30 angeordnet und beispielsweise über ein Zahnrad oder eine Getriebeeinrichtung mit der Aufrolleinrichtung 30 gekoppelt. Die Aufrolleinrichtung oder -spule 30 und der Verriegelungsmechanismus 16 sind als zwei separate Bauteile ausgebildet. Der Verriegelungsmechanismus 16 kann beispielsweise als ein Reibradmechanismus oder Kammradmechanismus ausgebildet sein. Alternativ kann der Verriegelungsmechanismus auch in der Aufrolleinrichtung 30 integriert sein.

Durch die gemeinsam ausziehbare Anordnung der Gaszuleitung bzw. des Schlauchköpers mit dem Gurtmaterial ist es möglich, den gesamten Anlegebereich des Sitzgurtes an dem Körper des Sitznutzers aufblasbar zu gestalten, unabhängig von der Größe bzw. den Abmessungen des Sitznutzers. Es wird gewährleistet, dass stets die gesamte Länge entweder des Beckengurtes oder des Schultergurtes aufgeblasen wird. Die Schlosszunge 13 kann an dem Gurt 10 fixiert sein und eine Trennstelle zwischen dem aufblasbaren Beckengurt 12 und einem aufblasbaren oder nicht aufblasbaren Schultergurt 11 bilden.

Die 5a bis 5c zeigen den Verlauf einer Gasgeneratorzündung bei einem dreikammerigen Gasgenerator 20. Vorliegend ist die Gaszuleitung 31 unmittelbar um den Gasgenerator 20 herum gewickelt. Eine andere Anordnung, bei der ein mehrkammeriger Gasgenerator 20 an einer Spule oder Platte 32 angeordnet ist, die die Gaszuleitung 31 und ggf. das Gurtband 12 aufnimmt, ist ebenfalls möglich. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Kammern 21, 22, 23 als gleichgroße, kreissegmentförmige Bereiche ausgebildet, von denen die erste Kammer 21 über einen Gasauslass 26 mit der Gaszuleitung 31 strömungstechnisch verbunden ist. Zwischen der ersten Kammer 21 und der zweiten Kammer 22 befindet sich in einer Trennwand eine Öffnung, die durch eine Membran 24 verschlossen ist. Die Trennwand zwischen der zweiten Kammer 22 und der dritten Kammer 23 weist ebenfalls eine durch eine Membran 25 verschlossene Öffnung auf. Vor dem Gasauslass 26 kann ein Partikelfilter angeordnet sein, um das Eindringen von heißen Teilen aus der Kammer 21 in die Gaszuleitung 31 zu verhindern.

Wird ein Unfall detektiert, werden in der ersten Kammer 21 befindliche pyrotechnische Elemente gezündet, beispielsweise über ein elektrisches Signal, und das entstehende Gas wird durch den Gasauslass 26 in die Gaszuleitung 31 eingeleitet. Aufgrund des in der ersten Kammer 21 entstehenden Druckes und/oder der erhöhten Temperatur versagt die Membran 24 in der Trennwand zu der zweiten Kammer 22. Dieses ist durch den gestrichelten Pfeil angedeutet. Ist die Membran 24 entfernt oder zerstört, kann dies entweder einen elektrischen Kontakt auslösen, durch den pyrotechnische Treibsätze innerhalb der zweiten Kammer 22 aktiviert werden, oder aufgrund der in die zweite Kammer 22 eindringenden, heißen Gase aus der ersten Kammer 21 werden die in der zweiten Kammer 22 befindlichen pyrotechnischen Treibsätze aktiviert. Nach der Aktivierung der pyrotechnischen Elemente innerhalb der ersten Kammer 21 oder gleichzeitig dazu wird Gas aus der zweiten Kammer 22 durch die erste Kammer 21 in die Gaszuleitung 31 eingeleitet.

Gleichzeitig wird die Membran 25 zur dritten Kammer 23 zerstört, wie in der 5b durch den Pfeil angedeutet ist.

Schließlich werden die pyrotechnischen Elemente innerhalb der dritten Kammer 23 ebenfalls aktiviert, was in der 5c gezeigt ist und sämtliche pyrotechnischen Elemente, die sich in den Kammern 21, 22, 23 befinden, sind oder werden aktiviert und bewirken einen Gasstrom aus und durch sämtlichen Kammern 21, 22, 23 in die Gaszuleitung 31.

Alternativ zu dem Verschluss der Kammern durch Membranen 24, 25 kann der Durchgang in den Kammerwänden durch eine Klappe oder dergleichen verschlossen sein, die durch die Hitze und/oder den Druck geöffnet wird.

Durch eine Auswahl und Dimensionierung der Membranen 24, 25 bzw. Verschlusseinrichtungen der Öffnungen in den Kammerwänden ist es möglich, bestimmte Strömungsverläufe hinsichtlich der Zeit und der Menge des ausströmenden Gases zu realisieren. Durch die Auswahl der Kammergröße und der Kammeranzahl sowie der darin befindlichen pyrotechnischen Elemente zur Gaserzeugung kann die Gasmenge, die durch die Gasleitung 31 in den Schlauchkörper oder den aufblasbaren Gurt geleitet wird, angepasst und auf die spezifischen Anwendungen maßgeschneidert werden. Durch die Anordnung des Gasgenerators auf der Spule 32 bzw. durch die Ausbildung der Spule 32 durch den Gasgenerator 20, indem die Gaszuleitung 31 oder die Gaszuleitung 31 zusammen mit dem Gurtband 12 um den Gasgenerator 20 aufgewickelt wird, kann das Packvolumen und dadurch die Baugröße der gesamten Sicherheitseinrichtung reduziert werden. Grundsätzlich können statt Kreissegmenten auch andere Geometrien für die Kammern 21, 22 23 vorgesehen sein.

In der 6 ist eine Variante des Gasgenerators 20 mit der darauf aufgewickelten Gaszuleitung 31 gezeigt, bei dem ein Partikelfilter 27 um den äußeren Umfang des Gasgenerators 20 bzw. der Kammern 21, 22, 23 angeordnet ist. Dadurch kann neben einer Filterung der Partikel, die durch die in den Kammern 21, 22, 23befindlichen pyrotechnischen Elemente 28 erzeugt werden, eine thermische Isolierung gegenüber der Gaszuleitung 31 erfolgen, was die Gefahr von Undichtigkeiten innerhalb der Gaszuleitung 31 minimiert. In der 6 ist zu erkennen, dass unterschiedliche Mengen an pyrotechnischen Elementen 28 zur Gaserzeugung in den jeweiligen Kammern 21, 22, 23 angeordnet sind, um ein unterschiedliches Druckniveau bzw. einen unterschiedlichen Volumenstrom zur Befüllung des mit der Gaszuleitung 31 verbundenen Schlauchköpers zu erreichen.

In der 7 ist ein beispielhafter Verlauf der Befüllung bzw. Gasbereitstellung durch einen mehrkammerigen Gasgenerator 20 gezeigt. Wird der Gasgenerator 20 aktiviert, werden die pyrotechnischen Elemente 28 in der ersten Kammer 21 gezündet und ein im Volumen ansteigender Gasstrom wird aus der Kammer 21, gegebenenfalls durch den Partikelfilter 27, in die Gaszuleitung 31 eingeleitet. Dies ist schematisch in dem Abschnitt A des Diagramms der 7 gezeigt. Nach dem Zerstören der Membran 24 bzw. dem Öffnen des Durchganges zu der zweiten Kammer 22 werden die in der zweiten Kammer 22 befindlichen, pyrotechnischen Elemente 28 ebenfalls aktiviert, was zu einer Zunahme des Volumens V gemäß Abschnitt B führt, das von dem Gasgenerator 20 erzeugt und über die Gaszuleitung 31 in den Schlauchkörper bzw. den aufblasbaren Sitzgurt eingeleitet wird. Nach Durchbrechen der Membran 25 zur dritten Kammer 23 und dem Aktivieren der darin befindlichen pyrotechnischen Elemente steigt das Gasvolumen weiter an, was im Abschnitt C gezeigt ist, bis es einen Maximalwert erreicht. Das Gasvolumen V über der Zeit t kann je nach Kammeranzahl, Kammergröße und Bestückung mit unterschiedlichen pyrotechnischen Elementen, die gegebenenfalls zeitlich verzögert Gas bereitstellen, verändert werden.


Anspruch[de]
Sicherheitssystem für Insassen in einem Kraftfahrzeug mit einem Kraftfahrzeugsitz und einem dem Kraftfahrzeugsitz zugeordneten Sicherheitsgurt, an dem eine Schlosszunge zum formschlüssigen Verriegeln mit einem Gurtschloss, das an einer Kraftfahrzeugstruktur festgelegt ist, befestigt ist, wobei der Sicherheitsgurt über einen Gurtaufroller in seiner Auszugslänge veränderbar und mit einem Gasgenerator verbunden ist, der bei Vorliegen entsprechender Sensordaten einen Schlauchkörper mit Gas befüllt und aufbläst, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusammen mit dem Sicherheitsgurt (10) ausziehbare Gaszuleitung (31) den Gasgenerator (20) mit dem aufblasbaren Sicherheitsgurt (10) verbindet. Sicherheitssystem für Insassen in einem Kraftfahrzeug mit einem Kraftfahrzeugsitz und einem dem Kraftfahrzeugsitz zugeordneten Sicherheitsgurt, an dem eine Schlosszunge zum formschlüssigen Verriegeln mit einem Gurtschloss, das an einer Kraftfahrzeugstruktur festgelegt ist, befestigt ist, wobei der Sicherheitsgurt über einen Gurtaufroller in seiner Auszugslänge veränderbar und mit einem Gasgenerator verbunden ist, der bei Vorliegen entsprechender Sensordaten einen Schlauchkörper über eine Gaszuleitung mit Gas befüllt und aufbläst, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasgenerator (20) mehrstufig ausgebildet ist und über den Befüllvorgang unterschiedliche, bevorzugt ansteigende Gasmengen bereitstellt. Sicherheitssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszuleitung (31) auf einer reversibel ausgebildeten Aufrolleinrichtung (30) aufgerollt ist. Sicherheitssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszuleitung (31) als flexible Schlauchleitung ausgebildet ist. Sicherheitssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufrolleinrichtung (30) mit dem Gurtaufroller (15) synchronisiert ist. Sicherheitssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtaufroller (15) und die Aufrolleinrichtung (30) separate Bauteile sind. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszuleitung (31) auf dem Gurtaufroller (15) aufgerollt ist. Sicherheitssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtaufroller (15) und die Gaszuleitung (31) unterhalb des Kraftfahrzeugsitzes (1) angeordnet sind. Sicherheitssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtaufroller (15) und die Gaszuleitung (31) an dem Kraftfahrzeugsitz (1) befestigt sind. Sicherheitssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsgurt (10) als Beckengurt (12) und/oder Schultergurt (11) ausgebildet ist. Sicherheitssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlosszunge (13) an dem Sicherheitsgurt (10) fixiert befestigt und dem Beckengurt (12) und dem Schultergurt (11) je ein Gurtaufroller (15) zugeordnet sind. Sicherheitssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsgurt (10) bei maximaler Auszugslänge im angelegten Zustand über den gesamten Kontaktbereich mit dem Insassen aufblasbar ausgebildet ist. Sicherheitssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtaufroller (15) mit einer Verriegelungseinrichtung gekoppelt ist. Sicherheitssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung (16) eine von dem Gurtaufroller (15) separate Baugruppe ist. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufrolleinrichtung (30) mit einer Verriegelungseinrichtung (16) gekoppelt oder ausgestattet ist. Sicherheitssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasgenerator (20) als pyrotechnischer Gasgenerator oder als Speicher für Hochdruckgas ausgebildet ist. Sicherheitssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Partikelfilter zur Filterung des Gases dem Gasgenerator (20) zugeordnet ist. Sicherheitssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauchkörper (40) in dem Sicherheitsgurt (10) angeordnet ist. Sicherheitssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsgurt (10) und der Schlauchkörper (40) in einer Führung (5) in Richtung auf den Insassen gelenkt sind. Sicherheitssystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (5) seitlich neben dem Sitzkissen (3) angeordnet ist. Sicherheitssystem nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasgenerator (20) an der Aufrolleinrichtung (30) gelagert ist. Sicherheitssystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasgenerator (20) mehrere Kammern (21, 22, 23) aufweist, die kreissegmentförmig ausgebildet sind.






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