Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Simulieren einer Gurtlose und/oder zum Simulieren von Gurtkräften.

Sicherheitsgurtsystem für Fahrzeuge weisen üblicherweise neben dem Sicherheitsgurt selbst eine Sicherheitsvorrichtung in Form eines oder mehrerer Gurtstraffer auf.

Gurtstraffer stellen in einem Auslöse-Szenario oder kurz vor einem potenziellen Auslöse-Szenario eine Rückhaltewirkung für Fahrzeuginsassen bereit, indem die an den Fahrzeuginsassen anliegenden Sicherheitsgurte durch den Gurtstraffer gestrafft werden, bevor bzw. unmittelbar nachdem die Vorverlagerung eines Fahrzeuginsassen stattfindet und gegebenenfalls weitere Insassenrückhaltevorrichtungen ausgelöst werden. Durch die Straffung der Sicherheitsgurte kann die Gurtlose (also locker am Fahrzeuginsassen anliegendes Gurtband) und auch der Filmspuleneffekt (also locker auf der Gurtspule aufgerolltes Gurtband) beseitigt werden, wodurch der Fahrzeuginsasse früher an der Fahrzeugverzögerung teilnehmen kann. Dabei wird zwischen verschiedenen Arten von Gurtstraffern unterschieden.

Zum einen sind Komfortstraffer bekannt, welche die Gurtspule in Straffrichtung drehen und das Gurtband reversibel straffen können. Der Komfortstraffer umfasst typischerweise einen Elektromotor, Zahnräder und eine Kupplungsklinke. Die Kupplungsklinke kann in ein mit der Gurtspule gekoppeltes Antriebsrad eingreifen. So kann über die Zahnräder die Drehbewegung des Elektromotors bei eingekuppelter Kupplungsklinke auf die Gurtspule aufgebracht werden und in Straffrichtung gedreht werden. Wesentliches Merkmal eines Komfortstraffers ist, dass die Gurtspule wieder in freigegeben oder in Abwickelrichtung gedreht werden kann, beispielsweise wenn die Situation nicht mehr gegeben ist, die eine Komfortstraffung ausgelöst hat, beispielsweise eine Vollbremsung.

Zum anderen sind Leistungsstraffer bekannt. Diese straffen den Gurt bei einem Auslöse-Szenario und sind üblicherweise pyrotechnisch angetrieben. Dabei wird durch die Zündung einer Treibsatzladung in einem Gasgenerator in kürzester Zeit genügend Energie für eine Gurtstraffung bereitgestellt, um die Gurtspule in Straffrichtung zu drehen.

Dabei gilt es, im Entwicklungsprozess sowohl den Komfortstraffer als auch den Leistungsstraffer experimentell zu testen und zu prüfen. Auf Basis der experimentell ermittelten Erkenntnisse findet eine Weiterentwicklung des Sicherheitsgurtsystems statt.

Dies geschieht nach dem bisherigen Stand der Technik durch einen Versuchsaufbau mit Fahrzeugsitz, Dummy und dem Sicherheitsgurtsystem, wie es im Fahrzeug verbaut ist. Im Versuch wird eine Rückhaltesituation simuliert, sodass die Gurtstraffer auslösen und den Dummy im Fahrzeugsitz fixieren.

Nachteilig hierbei ist, dass ein solcher Aufbau äußerst zeitaufwendig und teuer ist. Darüber hinaus erfordert ein solcher Versuchsaufbau viel Platz.

Zudem gestaltet sich die Aufnahme von Messwerten zur Erfassung des Sicherheitsgurtverhaltens bei der Auslösung der Gurtstraffer aufwendig. Das liegt unter anderem daran, dass zur Aufnahme der Messwerte mehrere Sensoren verteilt am Versuchsaufbau angebracht werden müssen. Darüber hinaus ist die Reproduzierbarkeit bei einem solchen Versuchsaufbau unter Umständen nur eingeschränkt möglich, was auch die Vergleichbarkeit der Versuche untereinander negativ beeinflussen kann.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche die bisherigen aufwendigen Versuchsaufbauten ersetzen kann, günstiger zu betreiben ist, einen geringeren Platzbedarf aufweist und reproduzierbarere Ergebnisse liefert. Diese gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zum Simulieren einer Gurtlose und/oder zum Simulieren von Gurtkräften, mit einer Führung für einen Sicherheitsgurt, die statische Führungselemente und ein bewegliches Umlenkelement umfasst, das zu zwei statischen Führungselementen benachbart ist und das relativ zu diesen von einem Ausgangszustand über einen Zwischenzustand zu einem Endzustand verstellbar ist, und zumindest einer Trägheitsmasse, wobei die durch das Umlenkelement und die benachbarten Führungselemente vorgegebene Führungsbahn für einen Sicherheitsgurt im Ausgangszustand V-förmig ist und das Umlenkelement und die Trägheitsmasse nicht Zusammenwirken, im Zwischenzustand schwächer V-förmig ausgeprägt ist und Umlenkelement und die Trägheitsmasse derart Zusammenwirken, dass einer Bewegung des Umlenkelements hin zum Endzustand die Massenträgheit des Trägheitsmasse entgegenwirkt, und die vorgegebene Führungsbahn des Gurtbandes zwischen den statischen Führungselementen im Endzustand zumindest annährend gradlinig ist.

Der Grundgedanke der Erfindung ist es, den zuvor genannten komplexen Versuchsaufbau mit Dummy gegen ein kinematisch einfacheres Ersatzsystem auszutauschen, welches dennoch alle während des Rückhaltevorgangs herrschenden physikalischen Einflüsse simuliert, die beispielsweise durch den Gurtverlauf und den Fahrzeugpassagier bzw. den Dummy vorliegen.

Die durch den Dummy-Kontakt und die Umleitung des Sicherheitsgurts entstehenden Reibwiderstände werden in der Vorrichtung durch den Verlauf des Sicherheitsgurts entlang der Führung, die Oberflächenbeschaffenheit der Führungselemente und die des Umlenkelements sowie den Umschlingungswinkel des Sicherheitsgurts um die Führungselemente und das Umlenkelement nachgebildet.

Bei hohen Sicherheitsgurtbeschleunigungen, die insbesondere über 5000 g liegen, ist der dynamische Widerstand des Sicherheitsgurts abhängig von der nichtlinearen Sicherheitsgurtnachgiebigkeit und der Sicherheitsgurtträgheit. Dies findet in der Vorrichtung ebenfalls Berücksichtigung durch die Führung, entlang derer der Sicherheitsgurt geführt wird, und durch den Einsatz von Sicherheitsgurten, deren Länge der im klassischen Versuchsaufbau entspricht. Die Nachgiebigkeit von Schulter, Brust und Becken sowie die Gurtlose, die beispielsweise durch Kleidung oder ein Sicherheitsgurtschloss, das nicht am Fahrzeugsitz oder am Fahrzeuginsassen anliegt, verursacht wird, wird durch das bewegliche Umlenkelement, die eigene Trägheit des beweglichen Umlenkelements und auch durch das Zusammenwirken mit der Trägheitsmasse simuliert. Zudem erlaubt die Führung während des Straffvorgangs des Sicherheitsgurts die Ausbreitung von Dehnungswellen innerhalb des Sicherheitsgurts, die einen zeit- und trägheitsabhängigen Einfluss auf die Verringerung der Gurtlose besitzen, wie dies auch im klassischen Versuchsaufbau der Fall wäre.

Somit steht der Ausgangszustand, bei dem die vorgegebene Führungsbahn für den Sicherheitsgurt V-förmig ist, für einen Zustand, bei dem der Gurt eine gewisse Gurtlose aufweist und so entlang des Fahrzeuginsassen bzw. Dummies verläuft, dass er nur oberflächlich aufliegt und der Körper im Bereich der Schulter, der Brust und des Beckens noch nicht nachgibt.

Im Zwischenzustand, in dem die V-Form der Führungsbahn bereits schwächer ausgeprägt ist, wird somit einen Zustand repräsentiert, in dem bereits begonnen wird, die Gurtlose zu verringern und der Sicherheitsgurt zunächst leicht, dann immer stärker auf den Körper einwirkt, sodass dieser an den zuvor genannten Stellen nachgibt, wobei hier die effektive Länge des Sicherheitsgurts verringert wird.

Die mit dem Umlenkelement zusammenwirkende Trägheitsmasse, die der Bewegung des Umlenkelements hin zum Endzustand entgegenwirkt, steht dabei für den Trägheitswiderstand aller durch das Gurtband beschleunigten Massen im System, der sich aufbaut, wenn die Nachgiebigkeit und die Gurtlose im System zunehmend abnimmt.

Die annähernd geradlinige Führungsbahn im Endzustand steht sinnbildlich für einen Sicherheitsgurt, der den Fahrzeuginsassen bzw. den Dummy im Sitz fixiert und dabei unter Spannung steht. In diesem Zustand liegt praktisch keine Gurtlose mehr vor.

Die Verstellung des Umlenkelements ausgehend vom Ausgangszustand über den Zwischenzustand hin zum Endzustand erfolgt dabei über die Aktivierung der Gurtstraffer, welche die effektive Länge des Sicherheitsgurts, der entlang der Führung verläuft, verringern, sodass das Umlenkelement gezwungenermaßen aus dem Ausgangszustand bewegt wird.

Hierbei wird zunächst der Komfortstraffer aktiviert, welcher die Gurtlose innerhalb der Führung verringert und das Umlenkelement unter Umständen bereits langsam aus dem Anfangszustand herausbewegt. Die Verringerung der Gurtlose kann auch durch die Simulation der Vorverlagerung des Insassen erfolgen. Hierzu kann beispielsweise ein zusätzlicher Aktuator auf das Gurtband einwirken.

Die darauffolgende Aktivierung des Leistungsstraffers hat eine abrupte Zunahme der im Sicherheitsgurt wirkenden Kraft zur Folge, sodass das Umlenkelement plötzlich stark beschleunigt wird. Während das Umlenkelement diese beschleunigte Bewegung im Zwischenzustand ausführt, trifft es auf die Trägheitsmasse, welche der beschleunigten Bewegung durch seine Massenträgheit entgegenwirkt und so die Beschleunigung des Umlenkelements verringert.

Eine solche Vorrichtung lässt sich äußerst platzsparend umsetzen. Zudem können mit dieser Vorrichtung aufgrund immer gleicher Umgebungsbedingungen reproduzierbare Ergebnisse geschaffen werden.

Weiter können unterschiedlichste Sicherheitsgurtverläufe durch einen Umbau der statischen Führungselemente einfach realisiert werden.

Darüber hinaus können auch durch Anpassen des Umlenkelements und dessen Auslenkung verschiedenste Szenarien mit unterschiedlichen Körpernachgiebigkeit und Gurtlosen im System simuliert werden.

Ferner erleichtert ein solcher Aufbau die Aufnahme von Messdaten.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann das Umlenkelement um eine erste Achse schwenkbar sein. Hierdurch wird ermöglicht, dass das bewegliche Umlenkelement relativ zu den benachbarten Führungselementen verstellt werden kann und so von dem Ausgangszustand über den Zwischenzustand hin zum Endzustand bewegbar ist. Das Umlenkelement kann einen Steg aufweisen, dessen eines Ende im Bereich der ersten Achse gelagert ist. Über die Länge des Steges kann die Schwenkbewegung des Umlenkelements eingestellt werden.

Die Trägheitsmasse kann um eine zweite Achse schwenkbar sein. Dies ermöglicht es, dass die Trägheitsmasse, sobald diese im Zwischenzustand mit dem Umlenkelement zusammenwirkt, lediglich der Bewegung des Umlenkelements hin zum Endzustand mit der eigenen Massenträgheit entgegenwirkt und dennoch gleichzeitig eine Bewegung des Umlenkelements zulässt.

Bevorzugt können mehrere einzelne Trägheitsmassen vorgesehen sein, wobei die Massenträgheit der Trägheitsmassen im Zwischenzustand des Umlenkelements einer Bewegung hin zum Endzustand nacheinander stufenweise entgegenwirken kann.

Hierdurch lässt sich eine Erhöhung der dem Umlenkelement entgegenwirkenden Massenträgheit über die Bewegung hin zum Endzustand realisieren. Das bedeutet, dass die dem Umlenkelement entgegenwirkende Massenträgheit zunächst gering ist und sukzessive zunimmt, da mit zunehmender Bewegung immer mehr Trägheitsmassen der Bewegung des Umlenkelements hin zum Endzustand entgegenwirken.

Dies hat also zur Folge, dass das Umlenkelement, welches vom Ausgangszustand über den durch die Gurtstraffer gestrafften Sicherheitsgurt in den Zwischenzustand bewegt wird und aufgrund der Aktivierung des Leistungsstraffers eine beschleunigte Bewegung ausführt, durch die Trägheitsmassen wieder ausgebremst wird. Analog oder ergänzend kann dies auch durch die Aktivierung des Aktuators erfolgen, der die Vorverlagerung des Insassen simuliert.

Vorteilhafterweise kann eine Arretierung für die Trägheitsmasse vorgesehen sein. Wenn Umlenkelement den Endzustand erreicht hat und keinen Kontakt mehr zur Trägheitsmasse hat, stellt eine solche Arretierung sicher, dass die Trägheitsmasse fixiert wird und beispielsweise nicht am Umlenkelement vorbei auf den Sicherheitsgurt trifft. Vorteilhafterweise kann für das Umlenkelement ein erster Positionierungshalter vorgesehen sein, auf dem das Umlenkelement im Ausgangszustand aufliegt, und/oder für die Trägheitsmasse ein zweiter Positionierungshalter vorgesehen sein, auf dem die Trägheitsmasse bei einem sich im Ausgangszustand befindlichen Umlenkelement und zumindest teilweise bei einem sich um Zwischenzustand befindlichen Umlenkelement aufliegt.

Der erste Positionierungshalter ermöglicht es also, das Umlenkelement in einem definierten Ausgangszustand zu halten. Dabei ist es auch denkbar, dass der Positionierungshalter je nach Bedarf verstellt werden kann, sodass auch der Ausgangszustand des Umlenkelements individuell angepasst werden kann.

Der zweite Positionierungshalter für die Trägheitsmasse bzw. die Trägheitsmassen dient dazu, diese definiert zu positionieren, sodass sie im gewünschten Moment bei der Bewegung des Umlenkelements im Zwischenzustand auf die Trägheitsmasse(-n) trifft. Auch hier ist es denkbar, dass der zweite Positionierungshalter individuell verstellt werden kann, um die Trägheitsmasse(-n) zu verstellen.

Dem Umlenkelement kann ein erstes Federelement zugeordnet sein und/oder der Trägheitsmasse kann ein zweites Federelement zugeordnet sein.

Bei beiden Federelementen kann es sich jeweils entweder um eine Zugfeder oder um eine Druckfeder handeln.

Das erste, dem Umlenkelement zugeordnete Federelement wirkt dabei bevorzugt derart, dass das Umlenkelement auf dem ersten Positionierungshalter fixiert wird, solange keine Kräfte durch den Sicherheitsgurt wirken. Somit wirkt die Federkraft hin zum Positionierungshalter.

Gleiches gilt für das zweite Federelement, welches die Trägheitsmasse auf dem zweiten Positionierungshalter halten soll, bis das Umlenkelement mit der T rägheitsmasse(-n) zusammenwirkt.

Weiter ist es auch möglich, dass das erste Federelement auf den Steg des Umlenkelements wirkt.

Dabei gilt für beide Federelemente, dass sie der Bewegungsrichtung des Umlenkelements vom Ausgangszustand hin zum Endzustand mit einer Federkraft entgegenwirken. Dies geschieht durch das zweite Federelement indirekt über die T rägheitsmasse(-n).

Bevorzugt kann das erste Federelement in Richtung des ersten Positionierungshalters auf das Umlenkelement wirken und/oder das zweite Federelement kann in Richtung des zweiten Positionierungshalters auf die Trägheitsmasse wirken.

Darüber hinaus kann ein Komfortstraffer und/oder ein Leistungsstraffer vorgesehen sein, die jeweils an einem Halter angebracht sind. Die Halter ermöglichen es, den Komfortstraffer und den Leistungsstraffer je nach Versuchsaufbau anzupassen und schnell auszutauschen. Die Halter sind dabei derart positioniert, dass sie jeweils in dem Bereich der Führung angeordnet sind, in dem jeweils die Enden des Sicherheitsgurts liegen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:

- Figur 1 schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Führung;

- Figur 2 einen Abschnitt der Führung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Umlenkelement in einem Ausgangszustand und Trägheitsmassen;

- Figur 3 den Abschnitt der Führung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit dem Umlenkelement und Trägheitsmassen gemäß einer zweiten Variante;

- Figur 4 ein Diagramm mit einer grafischen Darstellung der Zugkraft und der Verschiebung des Sicherheitsgurts über die Zeit bei einer Gurtstraffung;

- Figur 5 den Abschnitt aus Figur 2 mit dem Umlenkelement in einem Zwischenzustand;

- Figur 6 den Abschnitt aus Figur 2 mit dem Umlenkelement im Zwischenzustand;

- Figur ? den Abschnitt aus Figur 2 mit dem Umlenkelement im

Zwischenzustand und kurz davor eine der Trägheitsmassen zu kontaktieren;

- Figur 8 den Abschnitt aus Figur 2 mit dem Umlenkelement im

Zwischenzustand und im Kontakt mit einer der Trägheitsmassen; - Figur 9 den Abschnitt aus Figur 2 mit dem Umlenkelement im Zwischenzustand und im Kontakt mit allen Trägheitsmassen; und

- Figur 10 den Abschnitt aus Figur 2 mit dem Umlenkelement in einem Endzustand.

Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum Simulieren einer Gurtlose und zum Simulieren von Gurtkräften mit einer Führung 12 für das Gurtband.

Die Führung 12 umfasst statische Führungselemente 14 sowie ein bewegliches Umlenkelement 16, das zu zwei statischen Führungselementen 14 benachbart ist und das relativ zu diesem von einem Ausgangszustand über einen Zwischenzustand zu einem Endzustand verstellbar ist. Erläuterungen zu den verschiedenen Zuständen folgen später.

Durch die statischen Führungselemente 14 und das bewegliche Umlenkelement 16 wird eine Führungsbahn 17 vorgegeben, entlang derer ein Sicherheitsgurt 20 verlaufen kann.

Weiter ist zur Bestimmung der entlang der Führungsbahn 17 und damit der an dem Sicherheitsgurts 20 vorliegenden Kraft Wegsensor 21 zur Ermittlung der Gurtbandbewegung vorgesehen.

Zudem umfasst die Vorrichtung 10 eine Trägheitsmasse 18, die dem beweglichen Umlenkelement 16 zugeordnet ist.

Darüber hinaus weist die Vorrichtung 10 zwei Halter 22 auf, wobei ein Halter 22 zur Anbringung eines zu testenden reversiblen Komfortstraffers 24 dient und der andere Halter 22 zur Anbringung eines zu testenden Leistungsstraffers 26. Die Anbringung eines Komfortstraffers ist hier insbesondere eine Option, d. h. die Vorrichtung kann auch nur mit einem Leistungsstraffer 26 als einziges Straffelement genutzt werden.

Die Führungsbahn 17 verläuft dabei derart, dass die Enden 28 des in die Führung 12 eingebrachten Sicherheitsgurts 20 hin zu den Haltern 22 geführt werden, so dass diese von dem zu testenden reversiblen Komfortstraffer 24 bzw. dem Leistungsstraffer 26 aufgenommen werden können. Figur 2 zeigt schematisch den Abschnitt der Führung 12 und Führungsbahn 17, an dem das im Ausgangszustand befindliche Umlenkelement 16 und die Trägheitsmassen 18 angeordnet sind.

Das bewegliche Umlenkelement 16 befindet sich in einem Ausgangszustand. Dabei gibt es zusammen mit den beiden benachbarten statischen Führungselementen 14 einen V-förmigen Verlauf der Führungsbahn 17 für den Sicherheitsgurt 20 im Bereich zwischen den statischen Führungselementen 14 vor. Eines der statischen Führungselemente kann darüber hinaus mit einer Kraftmesseinrichtung versehen sein.

Das bewegliche Umlenkelement 16 ist um eine erste Achse A schwenkbar.

Weiter weist es eine Umlenkführung 29 und einen Steg 30 auf, wobei das eine Ende des Stegs 30 mit der Umlenkführung 29 verbunden ist und das andere Ende des Stegs im Bereich der ersten Achse A gelagert ist.

Kommt es zu einer Schwenkbewegung des Umlenkelements 16, so bewegt sich die Umlenkführung 29 entlang einer Bewegungsbahn B.

Die Führungsbahn 17 verläuft entlang der Außenkontur der Umlenkführung 29.

Das im Ausgangszustand befindliche Umlenkelement 16 liegt im Bereich des Steges 30 auf einem ersten Positionierungshalter 32 auf, wobei im Bereich des Steges 30 ein erstes Federelement 34 angebracht ist, das als Zugfeder ausgebildet ist und dessen gegenüberliegendes Ende an einer Halterung 36 fixiert ist, sodass die durch das erste Federelement 34 hervorgerufene Federkraft derart wirkt, dass das Umlenkelement 16 in Richtung des Positionierungshalters gehalten wird.

Darüber hinaus ist ein Endanschlag 38 für das Umlenkelement 16 vorgesehen.

Die Trägheitsmassen 18 weisen eine L-Form auf, wobei Teile der Trägheitsmassen 18 in den V-förmigen Bereich der Führungsbahn 17 hineinragen. Alternative Gestaltungen der Trägheitsmassen 18 sind ohne weiteres möglich.

Darüber hinaus besitzen sie der Umlenkführung 29 des Umlenkelements 16 zugewandte Kontaktabschnitte 40, welche sich nacheinander entlang der Bewegungsbahn B erstrecken. Darüber hinaus sind die Trägheitsmassen an ihren den Kontaktabschnitten 40 entgegengesetzten Enden um eine zweite Achse C schwenkbar gelagert.

Zudem ist ein zweiter Positionierungshalter 42 vorgesehen, auf dem die Trägheitsmassen 18 aufliegen, solange kein Kontakt zwischen den Kontaktabschnitten 40 und der Umlenkführung 29 vorliegt.

Weiter ist ein zweites Federelement 44 vorgesehen, welches als Druckfeder ausgeführt ist und das mit dem einen Ende auf die dem zweiten Positionierungshalter 42 entgegengesetzte Seite der Trägheitsmassen 18 wirkt und dessen anderes Ende sich an einer Halterung 46 stützt, so dass die Trägheitsmassen durch die Federkraft des zweiten Federelements 44 in Richtung des zweiten Positionierungshalters 42 gedrückt werden.

An der Halterung 46 ist zudem noch eine Arretierung 48 vorgesehen, die den Trägheitsmassen 18 zugeordnet ist.

Figur 3 zeigt eine weitere Variante der Trägheitsmassen. Im Unterschied zu der in Figur 2 gezeigten Variante sind die Trägheitsmassen 18 bei dieser um die erste Achse A des beweglichen Umlenkelements 16 angeordnet.

Sie besitzen in diesem Ausführungsbeispiel eine Ringform, wobei jede der Trägheitsmassen ein offenes Ringsegment 50 aufweist. Die Abmessungen des offenen Ringsegments 50 unterscheiden sich dabei, so dass die Kontaktabschnitte 40 versetzt zueinander angeordnet sind.

Aus dem offenen Ringsegment 50 verläuft der Steg 30 von der ersten Achse A hin zur Umlenkführung 29. Eine Bewegung der Umlenkführung 29 entlang der Bewegungsbahn B hat zur Folge, dass der Steg 30 nacheinander in Kontakt mit den Kontaktabschnitten 40 gerät.

Nachfolgend wird ausgehend von Figur 2 und zusätzlich anhand der Figuren 4 bis 10 die Funktion der Vorrichtung 10 erläutert.

Figur 4 zeigt ein Diagramm mit einer ersten Kurve 52 und einer zweiten Kurve 54. Die erste Kurve 52 stellt dabei die im Sicherheitsgurt 20 wirkende Zugkraft über die Zeit dar. Die zweite Kurve 54 stellt die Verschiebung des Sicherheitsgurts 20 über der Zeit dar. Die in das Diagramm eingezeichneten gestrichelten Linien stellen verschiedene Zeitpunkte während des Betriebs der Vorrichtung 10 dar und dienen zur Bezugnahme im weiteren Verlauf der Erläuterungen.

Beim Betrieb der Vorrichtung 10 wird die im Sicherheitsgurt 20 wirkende Zugkraft bzw. Bewegung des Gurtbandes durch den Wegsensor 21 erfasst.

Weiter wird die Verschiebung des Sicherheitsgurts 20 und wahlweise auch die Geschwindigkeit der Verschiebung des Sicherheitsgurts 20 durch ein Kamerasystem und eine auf den Sicherheitsgurt aufgebrachte Skala ermittelt.

Ferner werden auch noch weitere verschiedene Parameter gemessen.

Wie bereits in den obigen Erläuterungen erwähnt, zeigt Figur 2 das Umlenkelement 16 im Ausgangszustand. Dabei liegt das Umlenkelement 16 auf dem ersten Positionierungshalter 32 auf, und die Führungsbahn 17 des Sicherheitsgurts 20 besitzt im Bereich des Umlenkelements 16 und der dem Umlenkelement 16 benachbarten Führungselementen 14 einen V-förmigen Verlauf. Sowohl die Verschiebung des Sicherheitsgurts als auch die Zugkraft im Sicherheitsgurt sind dabei gleich (siehe Figur 4, Position 56).

Im ersten Schritt beginnt ein an dem Halter 22 angebrachter Komfortstraffer 24, die Gurtlose im System zu entfernen, wodurch sich ein Teil des Sicherheitsgurtes 20 hin zum Komfortstraffers 24 bewegt. Alternativ oder ergänzend wird die Gurtlose durch die Vorverlagerung des Insassen entfernt. Dies wird durch den Aktuator 25 simuliert. Dadurch wird der Sicherheitsgurt 20 vorgespannt, sodass sich im Sicherheitsgurt 20 eine Zugkraft aufbaut (siehe Figur 4, Position 58).

Dies ist in Figur 5 gezeigt, die Verschiebung des Sicherheitsgurtes 20 wird dabei schematisch durch Pfeile angezeigt und der Betrag der Verschiebung des Sicherheitsgurtes 20 exemplarisch durch deren Länge.

Gleichzeitig schwenkt sich das Umlenkelement 16 entgegen dem Uhrzeigersinn vom Ausgangszustand in einen Zwischenzustand, so dass sich auch die Umlenkführung 29 des Umlenkelements 16 entlang der Bewegungsbahn B bewegt.

Das Umlenkelement 16 besitzt dabei keinen Kontakt mehr zu dem ersten

Positionierungshalter 32. Die V-Form der Führungsbahn 17 beginnt flacher zu werden. Anders ausgedrückt: der auf der Innenseite zwischen den beiden Schenkeln des „V“ gemessen Winkel wird größer.

Die zuvor erwähnte sich aufbauende Zugkraft (siehe Figur 4, Position 58) im Sicherheitsgurt 20 wird erreicht, da das Umlenkelement 16 von dem ersten Federelement 34 mit einer Federkraft beaufschlagt wird, die im Uhrzeigersinn um die Achse A und somit entgegen Bewegungsrichtung B des Umlenkelements 16 wirkt.

Im nächsten Schritt wird, noch während der reversible Komfortstraffer 24 den Sicherheitsgurt 20 strafft, der Leistungsstraffer 26 aktiviert.

Dies hat zur Folge, dass schlagartig eine Verschiebung des Sicherheitsgurts 20 in die Richtung des Leistungsstraffers 26 stattfindet (siehe Figur 6, großer Pfeil rechts). Damit geht eine starke Zunahme der Zugkraft im Sicherheitsgurt 20 einher (siehe Figur 4, Position 60).

Außerdem entstehen Dehnungswellen im Sicherheitsgurt 20, die sich aufgrund der Führung 12 frei entlang der Führungsbahn 17 ausbreiten können.

Zudem hat dies zur Folge, dass das Umlenkelement 16 entgegen dem Uhrzeigersinn um die erste Achse A stark beschleunigt wird, so dass die Umlenkführung 29 eine beschleunigte Bewegung entlang der Bewegungsbahn B ausführt.

Das Umlenkelement 16 befindet sich dabei immer noch im Zwischenzustand und bewegt sich weiter auf die Kontaktabschnitte 40 der Trägheitsmassen 18 zu.

Kurz bevor das Umlenkelement 16 bzw. die Umlenkführung 29 den Kontaktabschnitt 40 berührt, erreicht der Sicherheitsgurt aufgrund der Verschiebung seine maximale Geschwindigkeit (siehe Figur 4, Position 62). Es findet ausschließlich eine Verschiebung des Sicherheitsgurts 20 hin zum Leistungsstraffer 26 statt (siehe Figur 7, beide Pfeile nach rechts).

Figur 8 zeigt das Umlenkelement 16 im Zwischenzustand, nachdem die Umlenkführung 29 auf den Kontaktabschnitt 40 der ersten Trägheitsmasse 18 getroffen ist. Die V-Form der Führungsbahn 17 wird noch flacher.

Hierdurch verringert sich die auf das Umlenkelement 16 wirkende Beschleunigung, während die Trägheitsmasse 18 durch den Kontakt mit dem Umlenkelement 16 beschleunigt wird.

Die Zugkraft im Sicherheitsgurt 20 erreicht ihr Maximum (siehe Figur 4, Position 64), während der Leistungsgurtstraffer 26 aufgrund der im System vorliegenden Widerstände gebremst wird, so dass auch die Geschwindigkeit des Sicherheitsgurts 20 beginnt abzunehmen.

Wie in Figur 9 dargestellt, bewegt sich das Umlenkelement 16 weiter entgegen dem Uhrzeigersinn und trifft dabei sukzessive auf die Kontaktabschnitte 40 der zweiten und dritten Trägheitsmasse 18, so dass die Bewegung des Umlenkelements 16 zusätzlich abgebremst wird, da deren Trägheitsmassen entgegen derer Bewegung entlang der Bewegungsbahn B wirkt.

Zusätzlich dazu wirkt auch die Federkraft des zweiten Federelements 44 der Bewegungsrichtung des Umlenkelements 16 entgegen.

Der V-förmige Verlauf der Führungsbahn 17 ist bereits deutlich weniger stark ausgeprägt als im Anfangszustand. Zudem verringert sich auch die Zugkraft, wobei sich sowohl die Zugkraft im Sicherheitsgurt 20 als auch die Verschiebung des Sicherheitsgurts 20 langsam einem definierten Wert annähern, sodass die Zugkraft im Sicherheitsgurt 20 eine definierte, konstante Rückhaltekraft hervorruft und zumindest annährend keine Änderung der Verschiebung des Sicherheitsgurts 20 stattfindet, (siehe Figur 4, Position 66).

Da der Leistungsgurtstraffer 26 nur noch eine geringe Verschiebung des Sicherheitsgurts 20 zur Folge hat, ist dieser kurz davor zu verriegeln, um die Zugkraft im Sicherheitsgurt 20 aufrecht zu erhalten (siehe Figur 9, kleiner Pfeil rechts).

Figur 10 zeigt das Umlenkelement 16 im Endzustand. Dabei wird die Bewegung des Umlenkelements 16 durch den Endanschlag 38 begrenzt, der auf den Steg 30 wirkt. Die Trägheitsmassen 18 werden bei einem sich im Endzustand befindlichen Umlenkelement 16 durch die Arretierung 48 in Position gehalten, um zu verhindern, dass diese mit dem Sicherheitsgurt 20 in Kontakt kommen.

Da das bewegliche Umlenkelement 16 bzw. dessen Umlenkführung 29 nicht mehr in Kontakt mit dem Sicherheitsgurt 20 steht, liegt eine annähernd gradlinige Führungsbahn 17 des Sicherheitsgurts 20 zwischen den statischen Führungselementen 14, die dem Umlenkelement 16 benachbart sind, vor.

Ist der Endzustand erreicht, so verriegelt der Leistungsgurtstraffer 26. Sowohl die Zugkraft als auch die Verschiebung des Sicherheitsgurts 20 verhalten sich im Endzustand zumindest annähern konstant (siehe Figur 4, Position 68). Änderungen im Kurvenverlauf können beispielsweise mit einer Kraftbegrenzung begründet werden, welche zur Folge hat, dass Sicherheitsgurt 20 ausgegeben wird.