DE10021149A1

DE10021149A1 - Befestigungsanordnung für eine Höhenverstellvorrichtung eines Sicherheitsgurtes

Info

Publication number: DE10021149A1
Application number: DE2000121149
Authority: DE
Inventors: Berthold Dachrodt
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2000-04-29
Filing date: 2000-04-29
Publication date: 2001-10-31

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung für eine Höhenverstelleinrichtung eines Sicherheitsgurtes, die aus einer Führungsschiene und einem an dieser in deren Längsrichtung verschiebbar und in mehreren Stellungen arretierbar angeordneten Schlitten mit einem an diesem angelenkten Umlenk- oder Befestigungsbeschlag für den Sicherheitsgurt gebildet ist, wobei die Führungsschiene, in Z-Richtung ausgerichtet, am Fahrzeugaufbau befestigt ist. Sie löst die Aufgabe, eine Befestigungsanordnung für eine derartige Höhenverstellvorrichtung zu schaffen, durch die die Höhenverstelleinrichtung gegenüber den in X-Richtung auftretenden Crashkräften stabilisiert ist. Dazu ist die vertikale Anordnungsebene (AE) der Führungsschiene (2, 10, 14) zu einer in X-Richtung gegebenen Ebene (XE) erheblich geneigt angeordnet, so, daß eine Normale (N) auf der Anordnungsebene (AE) schräg nach vorn zur vertikalen Fahrzeugmittelebene weist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung für eine Höhenverstellvorrichtung eines Sicherheitsgurtes, insbesondere für den an einer Fahrzeugsäule angeordneten oberen Umlenk- oder Befestigungsbeschlag des Sicherheitsgurtes.

Höhenverstellvorrichtungen der genannten Art sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Sie weisen üblicherweise eine am Fahrzeugaufbau in Z-Richtung angeordnete Führungsschiene, einen an derselben verschiebbar und in verschiedenen Stellungen arretierbar angeordneten Schlitten und einen an diesem angelenkten Umlenk- oder Befestigungsbeschlag und ein Federteil auf, durch das die Arretierung zum Zwecke der Höhenverstellung lösbar ist. Bei einem Crash wird die Höhenverstellvorrichtung und insbesondere auch deren Befestigungseinrichtung erheblich belastet.

Zur Verbesserung der Lastaufnahme an einer Höhenverstellvorrichtung sind Lösungen bekanntgeworden. Zur Verringerung des Risikos einer Kopfverletzung des Fahrzeuginsassen bei einem Crash beschreibt die DE 196 03 367 A1 eine Höhenverstellvorrichtung, die oder Teile derselben gegen den Druck mindestens eines verformbaren Elementes in Richtung auf den Fahrzeugaufbau (B-, C-Säule, Fahrzeugwand) verschiebbar ist. Dazu ist die Führungsschiene in ihrer Ruhestellung durch mindestens ein verformbares Element gehalten, das sich einerseits an der Führungsschiene und andererseits am Fahrzeugaufbau abstützt. Als verformbare Elemente stehen Druckfedern, wie Zylinder- oder Tellerfedern, aber auch Distanzhülsen mit Sollknickstellen zur Verfügung, die bei einer vorgebbaren axialen Belastung unter Energieaufnahme ausknicken, so daß die Führungsschiene um einen entsprechenden Weg in Richtung auf den Fahrzeugaufbau verschoben wird.

Eine Höhenverstellvorrichtung mit nachgiebiger Befestigung ist auch aus der DE 196 30 498 A1 bekanntgeworden. Dort wird vorgeschlagen, an der unteren von zwei im Abstand in Z-Richtung vorgesehenen Befestigungsstellen eine Stoßdämpfereinrichtung anzuordnen, die unter Energieaufnahme eine in das Fahrzeuginnere gerichtete Bewegung der Führungsschiene senkrecht zum Fahrzeugaufbau zuläßt, so daß sich die Führungsschiene im Falle einer in Gurtlaufrichtung auf sie einwirkenden Kraft mit ihrem unteren Ende von dem Fahrzeugaufbauteil in Richtung auf den angeschnallten Fahrzeuginsassen abheben kann, wobei dieser Bewegungsweg gleichzeitig als Dämpfungsweg zur Abmilderung der Beanspruchung des Fahrzeuginsassen durch die Gurtkraft dient. Als Stoßdämpfereinrichtung ist in einer bevorzugten Ausführungsform eine koaxial zu einer Befestigungsschraube angeordnete und in Längsrichtung stauchbare Knickhülse vorgesehen. Es wird angegeben, daß der Stoßdämpfer auch so ausgebildet sein kann, daß sich die Führungsschiene unter Last räumlich ausrichtet, gegebenenfalls auch um ihre Längsachse dreht. Mittel dazu sind jedoch nicht beschrieben.

Die DE 93 09 169.9 U1 hat eine Höhenverstellvorrichtung mit einer Führungsschiene mit einem C-Profil und einem in dieser angeordneten Schlitten zum Gegenstand. Um die Belastbarkeit der Vorrichtung zu verbessern, ist der Schlitten als Kipphebel mit einer Kippachse in X-Richtung ausgebildet.

Nachteilig bei einer Führungsschiene mit einem C-Profil ist, daß diese bei großer Belastung, insbesondere einem Crash, durch den in dieser angeordneten und durch den Umlenkbeschlag beaufschlagten und sich verkantenden Schlitten aufgeweitet wird, wodurch der Schlitten aus der Führungsschiene ausgeknöpft werden kann. Diese Gefahr ist umso größer, je größer die Kraftkomponente in X-Richtung ist. Die Ausbildung des Schlittens als Kipphebel vermindert diese Gefahr nicht. Durch eine in X-Richtung auftretende Kraftkomponente besteht zudem, unabhängig von der Ausbildung der Führungsschiene, die Gefahr, daß die den Umlenkbeschlag halternde Schraube aus dem Schlitten ausgehebelt wird, da deren Anordnungslänge im Schlitten begrenzt und kurz gehalten ist.

Die vorstehend beschriebenen Lösungen verbessern das Lastaufnahmeverhalten der jeweiligen Höhenverstellvorrichtung, insbesondere für in Y-Richtung auftretende Kräfte. Zur Aufnahme von in X-Richtung auftretenden Kräften sind jedoch keine besonderen Maßnahmen getroffen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Befestigungsanordnung für eine Höhenverstellvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, durch die die Höhenverstellvorrichtung gegenüber den in X-Richtung auftretenden Crashkräften stabilisiert ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Befestigungsanordnung für eine Höhenverstellvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einer eine Führungsschiene und einen an dieser verstellbar angeordneten Schlitten mit einem Umlenk- oder Befestigungsbeschlag für einen Sicherheitsgurt aufweisenden Höhenverstelleinrichtung, bei der die Führungsschiene in Z-Richtung ausgerichtet ist, die vertikale Anordnungsebene der Führungsschiene zu einer in X-Richtung gegebenen vertikalen Ebene, beispielsweise der am Fahrzeugaufbau im Bereich einer B-Säule gegebenen vertikalen Ebene, erheblich geneigt, d. h. um eine in der Z-Richtung verlaufende Achse geschwenkt, angeordnet ist, so, daß eine Normale auf der Anordnungsebene schräg nach vorn zur vertikalen Fahrzeugmittenebene weist. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die Höhenverstellvorrichtung auch in X-Richtung auftretenden Kräften bei einem Crash besser standhalten kann als bei einer in einer vertikalen X-Ebene angeordneten Führungsschiene. Insbesondere bei Verwendung einer Führungsschiene mit einem C profil, dessen offene Profilseite schräg nach vorn zum Fahrzeuginnenraum angeordnet ist, wird eine Aufweitung derselben durch den in dieser angeordneten und gleichmäßiger in X- und in Y-Richtung beaufschlagten Schlitten weitgehend verhindert, so daß die Gefahr einer Ausknöpfung desselben stark reduziert ist. Auch wird die Gefahr des Aushebelns der den Umlenk- oder Befestigungsbeschlag am Schlitten halternden Schraube aus diesem vermindert. Da die Führungsschiene eine energieaufnehmende Komponente der Höhenverstellvorrichtung ist, kann diese durch ihre Anordnung schräg zur X- und Y-Richtung mit höheren Zugkräften in X-Richtung beaufschlagt werden, bevor sie zu Bruch geht. Die Anordnung führt auch zu einer Reduzierung der Gurtbandreibung am Gurtumlenkbeschlag, weil das Gurtband nicht in den Eck- bzw. Endbereich des Gurtschlitzes gezogen wird. Dadurch kann wiederum die Gurtrückzugkraft reduziert werden. Überdies führt die schräge Befestigungsanordnung zu einer Komforterhöhung, da sich die Bedienteile der Gurthöhenverstellvorrichtung besser greifen lassen.

Bevorzugt beträgt der Neigungswinkel der Anordnungsebene der Führungsschiene im wesentlichen 45°, da bei diesem Winkel die in X- und Y-Richtung aufnehmbaren Kraftkomponenten gleich und gegenüber den bei einem Crash tatsächlich auftretenden Beaufschlagungsrichtungen richtungsoptimiert sind.

Die Führungsschiene kann auf einfache Weise mit zwei in Z-Richtung im Abstand voneinander angeordneten Befestigungselementen am Fahrzeugaufbau befestigt sein, die in der X-Y-Ebene dreieckförmig ausgebildet sind, vorzugsweise in der Form eines gleichschenkligen Dreiecks, um die 45°-Neigung zu realisieren. Diese Lösung ist insbesondere für bestehende Fahrzeugkonzepte geeignet.

Die Anordnungsebene der Führungsschiene kann jedoch insbesondere auch durch eine am Fahrzeugaufbau ausgebildete und gegenüber einer in X-Richtung gegebenen vertikalen Ebene geneigte Anordnungsfläche gegeben sein, an der die Führungsschiene direkt anliegend oder über Befestigungsstege im Abstand anordbar ist. Die Ausbildung einer solchen Anordnungsfläche ist bevorzugt bei Fahrzeugneukonzeptionen realisierbar. Eine Befestigung der Führungsschiene über Befestigungsstege hat dabei den Vorteil, daß im Crashfall bei Auftreten einer Kraftkomponente in Z-Richtung die Führungsschiene energieverbrauchend in Z-Richtung verschiebbar ist.

Die Befestigungsstege können am oberen und unteren Ende der Führungsschiene einstückig angeordnet und um 90° gegenüber derselben abgewinkelt und am Fahrzeugaufbau befestigt sein. Dazu wiederum können die Enden der Abwinklungen parallel zur Führungsschiene und in entgegengesetzter Richtung abgewinkelt sein, um so auf einfache Weise jeweils einen Befestigungsflansch zu bilden. Über diese beiden Befestigungsflansche ist die Führungsschiene mit dem Fahrzeugaufbau fest verbunden, insbesondere verschraubt. Sie kann durch diese Anordnung unter Energieaufnahme sowohl durch eine in Z-Richtung auftretende Kraftkomponente in dieser Richtung gegenüber dem Fahrzeugaufbau verschoben als auch durch eine in X- und/oder Y- Richtung auftretende Kraftkomponente zwischen den Befestigungsstegen energieaufnehmend verbogen werden.

In einer weiteren Ausführungsform sind die Befestigungsstege mit Sollkippstellen versehen, die eine Schwenkung der Führungsschiene um eine in der Z-Richtung gegebene Achse unter Energieaufnahme ermöglichen. Dazu weisen sie an ihren freien Stirnseiten in X-Richtung gegenüberliegend angeordnete Bereiche geschwächten Materials auf, insbesondere dreieckförmige Einkerbungen, die am Schnittpunkt ihrer beiden Flanken eine Kippachse ausbilden. Zwischen den Bereichen geschwächten Materials befindet sich parallel zur Führungsschiene ein Bereich ungeschwächten Materials, der die erforderliche Festigkeit sicherstellt. Um eine der gebildeten Kippachsen ist in Abhängigkeit vom jeweiligen Belastungsfall der der Führungsschiene zugewandte Bereich des jeweiligen Befestigungssteges unter Energieaufnahme kippbar. Kippt das führungsschienenseitige Material des Befestigungssteges um diese Kippachse, wird unter Verformung desselben Energie aufgenommen und die auf die Führungsschiene wirkende Verformungskraft wird reduziert. Dabei kann der der Kippachse abgewandte Bereich des Befestigungssteges an der dortigen Einkerbung am Schnittpunkt der Flanken einreißen, wozu weiteres Energiepotential verbraucht wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen schematisch:

Fig. 1a eine Befestigungsanordnung in der Draufsicht (Z-Richtung) mit einer direkt an der B-Säule angeordneten Führungsschiene,

Fig. 2 eine mit zwei Befestigungsstegen im Abstand von der B-Säule angeordnete Führungsschiene in der Draufsicht,

Fig. 3a diese Anordnung mit Sollkippstellen,

Fig. 3b diese Anordnung bei einer Zugbelastung vorwiegend in X-Richtung,

Fig. 4a die Anordnung nach Fig. 3a in einer Seitenansicht, Blickrichtung 45° gegenüber der X-Richtung,

Fig. 4b die Anordnung nach Fig. 3a in einer Seitenansicht bei einer Zugbelastung mit einer Komponente in Z-Richtung, Blickrichtung 45° gegenüber der X-Richtung,

Fig. 4c die Anordnung nach Fig. 3a in einer Seitenansicht bei einer Kraftbeaufschlagung in Richtung der Führungsschiene und

Fig. 5 eine Anordnung mit zwei in der X-Y-Ebene dreieckförmigen Befestigungselementen.

In Fig. 1 ist eine Befestigungsanordnung für eine Höhenverstellvorrichtung eines (Drei- Punkt-) Sicherheitsgurtes 1, die eine Führungsschiene 2 mit einem nach dem Fahrzeuginern offenen C-Profil, einen in dieser in deren Längsrichtung (Z-Richtung) verschiebbar und in mehreren Stellungen arretierbar angeordneten Schlitten 3 und einen an diesem mit einer Befestigungsschraube 4 angelenkten Umlenkbeschlag 5 aufweist, dargestellt. Die Führungsschiene 2 ist in Z-Richtung ausgerichtet und am Innenblech 6 der B-Säule 7 der Beifahrerseite angeschraubt. Die vertikale Anordnungsebene AE der Führungsschiene 2 ist zu der in X-Richtung gegebenen vertikalen Ebene XE um 45° geneigt angeordnet, so daß die Normale N auf der Anordnungsebene AE, die in der Darstellung mit der Längsachse des Schultergurtbandes des Sicherheitsgurtes 1 zusammenfällt, in Fahrzeugrichtung schräg nach vorn zur Fahrzeugmittenebene weist. Dabei ist die Anordnungsebene AE durch eine an der B-Säule ausgebildete und gegenüber der in X-Richtung verlaufenden vertikalen Ebene XE um 45° geneigte Wandung bestimmt, die eine Anordnungsfläche für die Führungsschiene 2 ausbildet. Eine alternative Ausbildung zu dem einen solchen schrägen Wandungsabschnitt aufweisenden Profilquerschnitt ist gestrichelt dargestellt. Das Schultergurtband (Sicherheitsgurt 1) ist im Umlenkbeschlag 5 mittig geführt und entspricht im wesentlichen der Position, die bei der Anlage des Sicherheitsgurtes 1 an einem Fahrzeuginsassen gegeben ist, so daß eine verstärkte Reibung im Eckbereich des Gurtschlitzes 9 weitestgehend vermieden wird.

Die in Fig. 2 gezeigte Befestigungsanordnung unterscheidet sich von der in Fig. 1 gezeigten durch eine Führungsschiene 10 mit einem nach dem Fahrzeuginnern offenen C-Profil, an derem unteren und oberen Ende jeweils ein Befestigungssteg 11 in einer Ebene quer zur Führungsschiene 10 einstückig an dieser ausgebildet ist. Die beiden Befestigungsstege 11 haltern die Führungsschiene 10 als 90°-Abwinklung an deren der offenen Seite des C-Profils gegenüberliegenden Wandung im Abstand von der Wandung 8 des Innenblechs 6 der B-Säule 7. Die Befestigungsstege 11 sind jeweils über eine Befestigungslasche 12, die in von der Führungsschiene 10 wegweisender Richtung ausgebildet ist, am Innenblech 6 verschraubt.

In Fig. 3a sind im Unterschied zur Fig. 2 die an der Führungsschiene 10 einstückig angeformten Befestigungsstege 11 an ihren freien Stirnseiten mit gegenüberliegend angeordneten Einkerbungen 13 versehen, zwischen denen sich parallel zur Führungsschiene 10 ein Bereich ungeschwächten Materials befindet, durch den die erforderliche Festigkeit der Befestigungsanordnung sichergestellt ist. Die Einkerbungen 13 bilden im Schnittpunkt S ihrer Flanken Sollkippstellen um eine in der Z-Richtung gegebene Achse aus, die eine Schwenkung (Kippung) der Führungsschiene 10 unter Energieaufnahme ermöglichen. Fig. 3b zeigt die Wirkung einer in der X-Richtung am Umlenkbeschlag 5 auftretenden Kraftkomponente F_x. Der sichtbare obere Befestigungssteg 11 (ebenso der nicht sichtbare untere Befestigungssteg 11) ist um die durch den Schnittpunkt S verlaufende, in der Z-Richtung gegebene Achse in Richtung auf die Ebene XE geschwenkt und an der dieser gegenüberliegenden Einkerbung 13 eingerissen. Durch den dabei aufgebrauchten Teil der eingeleiteten Crashenergie reicht der verbleibende Teil dieser Energie nicht mehr aus, um ein Ausknöpfen des Schlittens 3 aus der Führungsschiene 10 durch eine Aufweitung derselben zu bewirken.

Die Fig. 4a bis 4c zeigen die Anordnung der Führungsschiene 10 nach Fig. 3a in einer Seitenansicht mit Blickrichtung parallel zu deren Anordnungsebene AE. In der Fig. 4b ist die Führungsschiene 10 durch eine am Umlenkbeschlag 5 wirkende Kraftkomponente F_z nach unten verschoben, wobei die Befestigungsstege 11 eine energieverbrauchende Verformung erfahren haben. In der Fig. 4c ist die durch eine Kraft F in Y-Richtung auftretende Verformung der Führungsschiene 10 dargestellt, beispielsweise durch den Aufprall des Kopfes auf den Umlenkbeschlag, die durch deren Anordnung im Abstand zum Innenblech 6 ermöglicht ist. Bei einem Crashfall werden sich mit hoher Wahrscheinlichkeit die dargestellten Belastungsfälle überlagern, so daß eine aus diesen resultierende Verformung der jeweiligen Führungsschiene 10 auftritt.

Schließlich ist in Fig. 5 eine Ausführung dargestellt, bei der die Führungsschiene 14 mit zwei Befestigungsstegen 15 am Innenblech 16 der C-Säule 17 der Beifahrerseite gehaltert ist, die in der X-Y-Ebene dreieckförmig ausgebildet sind. Die Befestigungsstege 15 weisen jeweils einen Befestigungsflansch 18 zur Anordnung am Innenblech 16 auf, der im Winkel von 45° zur Führungsschiene 14 ausgebildet ist, so daß sich bei der Befestigung derselben (14) an dem in X-Richtung verlaufenden Innenblech 16 eine vertikale Anordnungsebene AE von 45° gegenüber der vertikalen Ebene XE ergibt.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Sicherheitsgurt

2

Führungsschiene

3

Schlitten

4

Befestigungsschraube

5

Umlenkbeschlag

6

Innenblech

7

B-Säule

8

Wandung

9

Gurtschlitz

10

Führungsschiene

11

Befestigungssteg

12

Befestigungslasche

13

Einkerbung

14

Führungsschiene

15

Befestigungssteg

16

Innenblech

17

C-Säule

18

Befestigungsflansch
AE Anordnungsebene
XE Ebene
N Normale
S Schnittpunkt
F_x

Kraftkomponente
F_z

Kraftkomponente

Claims

1. Befestigungsanordnung für eine Höhenverstellvorrichtung eines Sicherheitsgurtes, die aus einer Führungsschiene und einem an dieser in deren Längsrichtung verschiebbar und in mehreren Stellungen arretierbar angeordneten Schlitten mit einem an diesem angelenkten Umlenk- oder Befestigungsbeschlag für den Sicherheitsgurt gebildet ist, wobei die Führungsschiene, in Z-Richtung ausgerichtet, am Fahrzeugaufbau befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Anordnungsebene (AE) der Führungsschiene (2, 10, 14) zu einer in X-Richtung gegebenen vertikalen Ebene (XE) erheblich geneigt angeordnet ist, so, daß eine Normale (N) auf der Anordnungsebene (AE) schräg nach vorn zur vertikalen Fahrzeugmittenebene weist.

2. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel im wesentlichen 45° beträgt.

3. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschiene (14) mit wenigstens zwei in Z-Richtung im Abstand voneinander angeordneten Befestigungselementen (15) am Fahrzeugaufbau (Innenblech 16) gehaltert ist, die in der X-Y-Ebene dreieckförmig ausgebildet sind.

4. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Fahrzeugaufbau (Innenblech 16) eine parallel zur Anordnungsebene (AE) der Führungsschiene (2, 10) verlaufende Anordnungsfläche (Wandung 8) für diese ausgebildet ist, an der die Führungsschiene direkt anliegend oder über Befestigungsstege (11) im Abstand anordbar ist, die bei einer crashbedingten Belastung eine Verschiebung der Führungsschiene (10) in Z-Richtung ermöglichen.

5. Befestigungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstege (11) am oberen und unteren Ende der Führungsschiene (10) ausgebildete 90°-Abwinklungen sind.

6. Befestigungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwinklungen an ihrer der Führungsschiene (10) abgewandten Seite mit jeweils einer Befestigungslasche (12) am Fahrzeugaufbau (Innenblech 16) befestigt ist.

7. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstege (11) eine Sollkippstelle aufweisen, die eine Schwenkung der Führungsschiene (10) um eine in der Z-Richtung gegebene Achse unter Energieaufnahme ermöglichen.

8. Befestigungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstege (11) an ihren freien Stirnseiten gegenüberliegend angeordnete Bereiche geschwächten Materials, insbesondere Einkerbungen (13) aufweisen, zwischen denen sich parallel zur Führungsschiene (10) ein Bereich ungeschwächten Materials befindet, durch den die erforderliche Festigkeit sichergestellt ist.

9. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschiene (2, 10, 14) ein C-Profil hat und mit ihrer offenen Profilseite nach dem Fahrzeuginnenraum angeordnet ist.