DE1755287C3

DE1755287C3 - Einbauvorrichtung für Fahrzeug-Sicherheitsgurte

Info

Publication number: DE1755287C3
Application number: DE1755287A
Authority: DE
Inventors: Gerald F. Berkley Lewis; Ronald J. Harper Woods Palmieri
Original assignee: Jim Robbins Seat Belt Co
Current assignee: Jim Robbins Seat Belt Co
Priority date: 1967-04-21
Filing date: 1968-04-22
Publication date: 1974-12-05
Also published as: DE1755287B2; DE1755287A1; GB1227981A; FR1562497A; US3431019A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einbauvorrichtung für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt mit zwei

ίο zusammenwirkenden und relativ zueinander unter Energieabsorbierung beweglichen Teilen, wobei das erste unter der Wirkung des zweiten verformbar ist. F; hrzeug-Sicherheitsgurte werden in Kraftfahrzeugen dazu verwendet, den Fahrgast vor Verletzungen

zu schützen oder das Ausmaß von Verletzungen zu vermindern, die durch die Schwerkraft des Körpers beim plötzlichen Abbremsen der Fahrzeugbewegung oder durch Stöße entstehen können. Bei unnachgiebigen, mit festen Teilen des Fahrzeugs verbundenen Sicherheitsgurten kann der Fahrgast trotz Festlegung seines Körpers im Sicherheitsgurt schwere innere Verletzungen erleiden, wenn die Bewegungsgröße des Körpergewichts bei einem Stoß gegen den Sicherheitsgurt wirkt.

Es ist bereits bekannt den Nachteil der unnachgiebigen Sicherheitsgurte durch sogenannte Einbauvorrichtungen zu beseitigen, die eine elastische Abbremsung mit Energieabsorbierung zweier gegeneinander bewegter Körper bewirken. Aus der deutschen Patentschrift 1 229 341 ist beispielsweise eine Vorrichtung bekannt, bei welcher die Energieabsorbierung bei stoßartigen Belastungen des Haltegurtes einerseits durch Abscheren eines oder mehrerer Streifen von Blech und andererseits durch plastische Verformiing des oder der von dem Blech abgescherten Streifens erfolgt. Bei dieser bekannten Vorrichtung kann zwar die erforderliche Scherkraft einigermaßen genau vorausbestimmt werden, aber die Einstellung der Scherkraft ist grundsätzlich nur durch Änderung des Materials oder der Stärke des zu scherenden Bleches möglich, so daß zur Änderung der Scherkraft eine Auswechselung des zu zerschneidenden Bleches notwendig ist. Eine Schervorrichtung dieses Prinzips muß auch in einem Gehäuse untergebracht oder mit einem Mantel umgeben sein, da andernfalls die im Fahrgastraum des Fahrzeugs sitzenden Personen diiich das abgescherte Blech gefährdet sind oder die den Gurt tragende Person selbst Verletzungen erleiden kann. Auch ist der Beitrag der Vcrformungskomponente des sich beim Abscheren im Gehäuse oder Mantel inneren stauenden Scherstreifens nicht exakt abwägbar, weil sie von der unterschiedlichen Abschergeschwindigkeit abhängig ist.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute Einbauvorrichtung für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt zur Verfügung zu stellen, welche die kinetische Energie beim Auftreten einer bestimmten Stoßbelastung des Halte gurts gleichmäßig und in relativ genau definierbarer Größe absorbiert, wobei die Belastungsschwelle auch ohne Ausbau von Teilen der Vorrichtung einstellbar sein soll.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß das erste der zusammenwirkenden Teile aus einem weichen nur Reißspäne liefernden Material besteht und eine ebene Oberfläche aufweist, und das zweite Teil mit bei Relativbewegung der Teile in die Oberfläche des ersten Teils eindringenden Zähnen versehen ist,

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daß eines der Teile ortsfest en einem Fahrzeugteil in einer Halterung angeordnet ist, die den Träger des anderen Teils verschiebbar holt, an dem ein Ende des Sicherheitsgurts befestigt ist. und daß die Zahne des zweiten Teils die Oberfläche des ersten Teils unter Energteabsorbiening teilweise abtragen, wenn der Sicherheitsgurt den Träger des zweiten Teils in der Halterung des ersten Teils verschiebt.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung werden die Zähne des zweiten Teils in der ebenen Oberfläche des ersten Teils in Eingriff gehalten, so daß eine Relativbewegung des Sicherheitsgurts gegenüber der festen Halterung so lange verhindert ist, bis eine vorgegebene Zugkraft auf den Sicherheitsgurt in dessen Längsrichtung wirksam ist. Außerdem ist in der Einbauvorrichtung eine Vorrichtung zur Änderung des Abstandes der relativ zueinander beweglichen Teile bzw. der Eindringtiefe der Zähne vorgesehen.

Nach einer weiteren Ausstattung ist eine die Bahn der unter Energieabsorbierung erfolgenden Relativbewegung zwischen dem beweglichen Teil und dem fest an der Halterung angeschlossenen Teil begrenzende Vorrichtung vorgesehen, und die das erste Teil festlegende Halterung weist ein in Bewegungsrichtung des beweglichen Teils verlaufenden Schlitz auf, durch den ein das bewegliche zweite Teil mit der Halterung verbindendes und dessen Zähne mit der ebenen Oberfläche des ersten Teils in Eingriff haltendes Befestigungsorgan durchgeführt ist. Dabei is> das Befestigungsorgan am Anfang der für die Energie absorbierenden Bewegung zur Verfügung stehenden Bahn an einem Ende des Schlitzes angeordnet und wirkt mit diesem so zusammen, daß die Zähne des beweglichen Teils bei der Energie absorbierenden Bewegung eine Reihe von parallel zum Schlitz verlaufenden Nuten in die ebene Oberfläche des ersten Teils einschneiden.

Und schließlich ist an dem mit dem Sicherheitsgurt beweglichen Teil eine den Gurt in einer Speicherstellung vorspannende Speichervorrichtung angebracht und das bewegliche Teil über eine bei Belastung des Sicherheitsgurts wirksame Klemmsperre mit dem freien Ende des Sicherheitsgurts verbunden.

Bei der erfindungsgemäßen Einbauvorrichtung bestehen die aus der Verfo'mung der Scherspäne resultierenden Probleme nicht, weil das verformte Teil aus einem weichen nur Rcißspäne liefernden Material besteht. Dieser Vorteil wird noch dadurch verbessert, daß das mit den Scherzähnen versehene Teil Bestandteil der Trägervorrichtung einer Gurtspeicher- und Klemmrolleneinrichtung ist, bei der die Klemmrollcn die Verzögerungskräfte direkt auf den Energieabsorbierer, d.h. auf den ersten ebenen Teil der Einbauvorrichtung übertragen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht einer Fahrzeugsiizeinheit mit einer Sicherheits-Sitzgurtanordnung,

Fig. 2 eine Ansicht im Schnitt durch den stehenden Rückenlehnen-Trägerteil der in Fig. 1 dargestellten Sitzeinheit, welche eine Sitzgurteinbauvorrichtung mit Rückzugeinrichtung in der Anfangsstellung zeigt,

F i g. 3 eine Ansicht r.icr Sitzgurteinbauvorrichtung nach der Linie 3-3 in F i g. 2.

F i g. 4 eine Ansicht Jrr Silzgurteinbaiivorrichtii-ig im Längsschnitt nach der Linie 4-4 in F i g. 3,

Fig. 5 eine der F i g. 4 ähnliche Ansicht im Schnitt, welche den Träger in seinei Endstelliing mit Bezug auf die Halterung zeigt, und
F i g. 6 eine Ansicht nach der Linie 6-6 in F i g. 5. In F i g. I ist eine Fahrzeugsitzanordnung darge-

stellt, die einen Sitzteil 10 und eine Rückenlehne 12 aufweist. Die Ruckenlehne 12 ist nicht schwenkbar.

Das Fahrgast-Haltesystem besitzt einen zusammenhängenden Gurtabschnitt 14, dessen unteres Ende am Sitz verankert ist und dessen oberes Ende

ίο in die Rückenlehnen 12 durch eine öffnung 16 einziehbar ist. Ein zweiter Gurtabschnitt 18 ist an seinem unteren Ende am Rahmen des Sitzes 10 verankert und trägt einen Kupplungsteil 20, welcher mit einem komplementären Kupplungsteil 22 in Eingriff

gebracht werden kann, der von dem Gurtabschnitt 14 getragen wird.

Für die Zwecke der Beschreibung sind der Gurtabschnitt 18 und der untere Teil des Gurts 14 am Sitz 10 verankert, während das oh'.re Ende des Gurt-

abschnitts 14 an einer Einbauvorrichtung 24 befestigt ist. Die Einbauvorrichtung 24 ermöglicht eine Längenänderung des Gurtabschnitts Il4 entsprechend den körperlichen Abmessungen und Bewegungen des Fahrgastes.

Die Einbauvorrichtung 24 besitzt eine Halterung 26, die an einem geeigneten festen Rahmenteil 28 der Sitzlchne 12 befestigt ist, so daß sie mit Bezug auf das Fahrzeug relativ unbeweglich ist. Mit der Halterung 26 ist ein Träger 30 verbunden, der zwischen

einer unteren normalen Stellung, die in F i g. 2 dargestellt ist, und einer erhöhten in F i g. 5 gezeigten Stellung beweglich ist.

Der Gurt 14 ist mit dem Träger 30 verbunden, so daß bei einer bestimmten Ausziehkraft am Gurt 14 die Bewegung des Trägers 30 eine bestimmte Verlängerung des Gurts 14 ergibt.

Wie sich am besten aus Fig. 2 und4 ergibt, weist der Träger 30 zwei voneinander in Abstand befindliche parallele Seitenwände 32 auf, die durch einen

Slegteil 34 miteinander verbunden sind. Zwischen den Scitenwändcn ist eine Achse 36 gelagert, die eine drehbare Sitzgurt-Speichervorrichtung 38 trägt. Die Sitzgurtspeichervorrichtung 38 ist herkömmlicher Art und ermöglicht das Herausziehen des Gurts 14

aus dem Gehäuse der Speichervorrichtung heraus durch eine mäßige Ausziehkraft, so daß die Person auf dem Sitz normale Körperbewegungen unter im wesentlichen unbehinderten Bedingungen ausführen kann.

ΐ<·.ί Abstand von der Speichervorrichtung und in der Richtung der Ausziehkraft sind durch die Seitcnvvänclc 32 zwei voneinander in Abstand befindliche Rollen 40 und 42 gelagert. Die Rollen 4\) und 42 haben eine geringfügig größere Länge als die Breite des Gurts 14 und werden von Achsen 44 und 46 getragen, die in den Seitenwänden 32 gelagert sind und gegen eine Bewegung in einer Richtung quer zu ihrer Drehachse festgehalten werden. Der Umfang jeder der Rollen 40 und 42 weist einen flache» Teil 48 auf, der sich über die volle Länge der Rolle erstreckt.

Eine bewegliche Klemmrolle 50 befindet sich in einem seitlichen Abstand von der durch die Drehachsen der Rollen 40 und 42 bestimmten Ebene und ist auf die Rollen 40 und 42 zu bzw. von diesen wcp beweglich. Die Klemmrolle 50 besitzt eine Achse 52, die sich in zwei erweiterte Öffnungen 54 erstreckt (von denen nur eine gezeigt ist), die in den Seitenwänclen 32 vorgesehen sind. Die Offnungen 54 sind

kreisförmig dargestellt, sie können jedoch auch ebensogut Schlitze sein, welche eine Bewegung der Klernmrolle 50 zsvischcn einer unteren Stellung, in welcher sie sich von den Rollen 40 und 42 in Abstund befindet, und einer angehobenen Stellung er- S möglichen, in welcher sie sich den Rollen 40 und 42 eng benachbart befindet.

Wie am besten aus F i g. 2 erkennbar ist, ist die Klemmrolle 50 normalerweise in die untere Stellung durch eine im wesentlichen V-förmige Feder 56 belastet, die von zwei Bolzen 58 und 60 getragen wird, welche von der Außenseite der Seitenwände 32 seitlich abstehen. Der eine Arm der Feder 56 wirkt gegen den Bolzen 60, während der andere Arm gegen die Achse 52 wirkt, um die Klemmrolle 50 in Riehtung zur unteren Stellung zu belasten.

Wie F i g. 2 und 4 zeigen, führt der Gurt 14 aus der Speichervorrichtung 38 heraus, ist teilweise um die Rolle 40 herumgewickelt, verläuft zwischen den festen Rollen 42 und 40 nach unten und ist um die Klernmrolle 52 herumgewickelt. Die Feder 56 hat eine Steifigkeit, die .so gewählt ist, daß die Klemmrolle 52 in Richtung zu ihrer unteren Nichtanlagestellung belastet ist, wenn normale Zugkräfte durch die Person auf dem Sitz auf den Gurt 14 ausgeübt as werden. Jedoch bewegt sich die Klemmrolle 50 bei einer Kraft, weiche eine übermäßige Ausziehgeschwindigkeit auf den Gurt 14 ausübt, entgegen der Belastung durch die Feder 56 nach oben, bis der Gurt zwischen der Klemmrolle 50 und den Rollen 40 und 42 eingeklemmt ist. Diese Aufwärtsbewegung der Klemmrolle 50 ist am besten in F i g. 5 erkennbar.

Ein Schlupf zwischen dem Gurt 14 und den Oberflächen der Rollen 50, 40 und 42 wird durch die flachen Teile 48 der Rollen verringert, welche eine Nockenwirkung hervorrufen, die das Bestreben hat, eine weitere Drehung der Rollen 40 und 42 zu verhindern, wenn die flachen Teile 48 gegen die Klernmrolle 50 anliegen.

Wie F i g. 3 und 4 zeigen, weist die Halterung 26 einen Steg 62 und zwei Seitenwände 64 auf, welch letztere vom Steg abstehen. Die Seitenwände 64 haben einen ausreichenden Abstand voneinander, damit sich der Träger 30 aus seiner unteren Stellung in seine angehobene Stellung zwischen diesen bewegen kann.

Aus Fig.3 und4 ergibt sich ferner, daß der Steg 62 der Halterung in seiner Mitte zwischen den Seitenwänden 64 mit einem länglichen Schlitz 66 versehen ist, der sich in einer Richtung erstreckt, welche der Bewegung des Gurtes 14 entspricht. Ein mit Gewinde versehenes Befestigungselement 67 verbindet den Steg 34 des Trägers mit der Halterung 26 und erstreckt sich durch den Schlitz 66, so daß der Träger 30 mit der Halterung 26 fest verbunden, jedoch aus seiner unteren Stellung zu seiner oberen Stellung in einer durch den Schlitz 66 bestimmten Richtung beweglich ist

Vorzugsweise wird eine längliche energieabsorbiercndc Kunststoffplatte 68 vom Unterteil des Steges 62 der Halterung 26 getragen, die gegen eine vertikale Bewegung durch einen erhabenen Teil 70 gesichert ist, der sich in einen Schlitz 72 des Steges 62 erstreckt.

Vom oberen finde des Sieges 34 des Trägers wird eine Reihe von Scherzähnen 74 getragen, welche zur cnergieabsorbicrcndcn Platte 68 gerichtet sind. Die Zähne 74 erstrecken sich vorzugsweise in einer Richtung quer zur reliiiiven Bewegung zwischen Träger 30 und der Halterung 26. In ähnlicher Weise steht vom unteren Rand des Steges 34 des Trägers ein zweites Paar Scherzähne 76 ab, die zur Oberfläche der Platte 68 gerichtet sind.

Wie F i g. 4 zeigt, ist der Träger 30 mit der Halterung 26 so zusammengebaut, daß der obere Satz von Scherzähnen 74, der von dem mit einem Gewinde versehenen Befestigungselement 67 gezogen wird, in die Oberfläche der Platte 68 eindringt. In ähnlicher Weise ist das mit einem Gewinde versehene Befestigungselement 67 so eingestellt, daß der untere Satz von Zähnen 76 sich in Anlage an einer sich verjüngenden Unterkante der Platte 68 befindet, wobei sich das Befestigungselement 67 in einen Schlitz 78 in der Platt*. 68 erstreckt. Hieraus ergibt sich, daß die Scherzähne 74 und 76 bei ihrer Aufwärtsbewegung in einem Eingriffsweg mit Bezug auf die Platte 68 geführt sind. Wenn sich der Träger 30 auf Grund einer bestimmten Zugkraft am Gurt 14 aufwärts bewegt, welche die Rollen 50, 40 und 42 gegen den Gurt festgeklemmt hat, graben die Zähne 74 und 76 eine Reihe von Nuten 80 in die Oberfläche der Platte 78.

Vorzugsweise ist die Platte 68 aus einem Kunststoff geformt, während die Zähne 74 und 76 aus einem billigen Stahl bestehen. Die Platte 68 kann natürlich auch aus einer Vielfalt anderer verhältnismäßig weicher Materialien, wie Aluminium od. dgl., hergestellt sein.

Zwei Rollen 82 und 84, die zur Drehung zwischen den Seitenwänden 64 der Halterung an deren oberem Ende gelagert sind, führen den Gurt 14 durch einen Schlitz 86 in der Halterung.

Wenn sich der Träger 30 aufwärts bewegt, graben die Zähne 72 und 74 die Nuten 80 in die Platte 68, so daß die auf den Gurt 14 wirkende Energie, welche die Aufwärtsbewegung des Trägers besvirkt, absorbiert wird. Die Scherwirkung erfordert eine konstante Kraft, die durch die Zugkraft aufgebracht wird, weiche auf den Gurt wirkt, so daß der Fahrgast eine konstant gedämpfte Verlagerung mit Bezug auf den Sitz erfährt. Der maximale Verzögerungsweg entspricht dem vollen Aufwärtshub des Trägers 30. Wenn das mit dem Träger 30 verbundene Befestigungselement 67 am Ende des Schlitzes 66 anschlägt, wird zwischen dem Gurt 14 und dem festen Teil 28 des Fahrzeugs eine starre Verbindung hergestellt. Nach Inanspruchnahme des energieabsorbierenden Elements 68 läßt sich die Vorrichtung leicht auseinandernehmen, um den Einbau eines Ersatzelements zu ermöglichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

I 755 287

Patentansprüche:

X. Einbauvorrichtung für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt mit zwei zusammenwirkenden und relativ zueinander unter Energieabsorbierung bewegbaren Teilen, wobei das erste unter der Wirkung des zweiten verformbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das erste der zusammenwirkenden Teile (68) aus einem weichen nur Reißspäne liefernden Material besteht und eine ebene Oberfläche aufweist und das zweite Teil (34) mit bei Relativbewegung der Teile in die Oberfläche des ersten Teils (68) eindringenden Zähnen (74, 76) versehen ist, daß eines der Teile (68) ortsfest an einem Fahrzeugteil (28) in einer Halterung (26) angeordnet ist, die den Träger (30) des anderen Teils (34) verschiebbar hält, an dem ein Ende des Sicherheitsgurtes (14) befestigt ist, und daß die Zähne (74, 76) des zweiten Teils (34) die Oberfläche des ersten Teils (68) unter Energieabsorbierung teilweise abtragen, wenn der Sicherheitsgurt (14) den Träger (30) des zweiten Teils (34) in der Halterung (26) des ersten Teils (68) verschiebt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (74, 76) des zweiten Teils (34) in der ebenen Oberfläche des ersten Teils (78) in Eingriff gehalten sind, so daß eine Relativbewegung des Sicherheitsgurts (14) gegenüber der festen Halterung (26, 7u, 72) so lange verhindert ist, bis eine vorgegeben, Zugkraft auf den Sicherheitsgurt in dessen Längsrichtung wirksam ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (67) zur Änderung des Abstandes der relativ zueinander beweglichen Teile (68, 30) bzw. der Eindringtiefe der Zähne (74, 76) vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Bahn der unter Energieabsorbierung erfolgenden Relativbewegung zwischen dem beweglichen Teil (30) und dem fest an der Halterung (26, 70, 72) angeschlossenen Teii (68) begrenzende Vorrichtung (67, 78) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche ί bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die das erste Teil (68) festlegende Halterung (26) einen in Bewegungsrichtung des beweglichen Teils (30) verlaufenden Schlitz(78)aufweist, durch den ein das bewegliche zweite Teil (30) mit der Halterung verbindendes und dessen Zähne (74, 76) mit der ebenen Oberfläche des ersten Teils in Eingriff haltendes Befestigungsorgan (67) durchgeführt ist, wobei das Befestigungsorgan am Anfang der für die Energie absorbierende Bewegung zur Ver fügung stehenden Bahn an einem Ende des Schlitzes (78) angeordnet ist und mit diesem so zusammenwirkt, daß die Zähne des beweglichen Teils (30) bei der Energie absorbierenden Bewegung eine Reihe von parallel zum Schlitz verlaufenden Nuten (80) in die ebene Oberflüche des ersten Teils (68) einschneiden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem mit dem Sicherheitsgurt (14) beweglichen Teil (30) eine den Gurt in einer Speichcrstellung vorspannende Speichcrvorrichtung (36, 38) angebracht ist und das bewegliche Teil (30) über eine bei Belastung des Haltegurts wirksame Klemmsperre (40 ... 52) mit dem freien Ende des Haltegurts verbunden ist.