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 Ausgangspositiönen 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 impact"-Unfalls zwei oder sogar mehrfach aktivieren. Unter einem"double impact"-Unfall wird dabei ein Unfall verstanden, bei dem mehrfach Beschleunigungskräfte auf den durch den Sicherheitsgurt gesicherten Fahrzeuginsassen wirken ;"double impact"-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 Krafffahrzeugunfall, 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 Unfalls 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 10 Sicherheitsgurt 20 Endbeschlag 30 Hydraulische Dämpfereinrichtung 33 Bypass-Kanal 35 Ventileinrichtung 40 Pfeilrichtung 50 Kolbenstange 60 Rückstellfeder 100 Umlenker 110 Kolbenstange 120 Hydraulische Dämpfereinrichtung 130 Sicherheitsgurt 140 Pfeilrichtung 150 Rückstellfeder 160 Pfeilrichtung 300 Kolbenstange 310 ein Ende der Kolbenstange 320 Löcher 330 Stempel 340 anderes Ende der Kolbenstange 350 Befestigungseinrichtung für Sicherheitsgurt 400 Behälter 410 Hydraulikflüssigkeit 500 Pfeilrichtung 510 oberes Ende des Behälters 600 Bypass-Kanal 610 Ventileinrichtung