DE19651092C2 - Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Fahrzeug, etwa für ein Auto, und insbesondere ein Ankerelement, das an einem Oberteil einer Fahrzeugdachsäule angebracht ist.

Ein Sicherheitsgurt in einem Auto, der zum Schutz eines Insassen durch Rückhalt auf dessen Sitz dient, ist an einer geeigneten Stelle der Fahrzeugkarosserie durch ein Ankerelement angebracht, und allgemein ist das Ankerelement für einen Schultergurt an einem Oberteil einer Säule wie etwa einer Mittelsäule angebracht.

Bisher wurde das Ankerelement selbst besonders steif ausgeführt, um dem Sicherheitsgurt gute Rückhalteeigenschaften zu geben, und wurde direkt und stabil an der Säule befestigt.

In jüngster Zeit wurden Einstell- oder Polsterelemente im Fahrzeuginnenraum erforderlich, um bei einem Aufprall von der Fahrzeuginnenraumseite her Energie zu absorbieren. Jedoch kann das genannte besonders steife und direkt und stabil an der Säule befestigte Ankerelement selbst keine Energie absorbieren.

Die JP-07149204 A zeigt eine derartige Vorrichtung, bei der um den Gurt umlenkendes Ankerelement mittels eines Bolzens an der Innenseite einer Ka­ rosseriesäule befestigt ist. Eine den Bolzen umgebende Hülse hält den Anker auf Abstand von der Säule. Bei einem Aufprall von innen her auf den Anker verformt sich die Hülse nach Art eines Faltenbalgs, wobei sich der Anker entlang dem Bolzen zur Fahrzeugaußenseite hin bewegt. Die Position des Bolzens relativ zur Säule bleibt unverändert und ragt daher - wenngleich durch eine Ankerverkleidung abgedeckt - unverändert in den Fahrzeuginnenraum.

Die JP-07172265 A zeigt eine ähnliche Vorrichtung, deren Gurt Ankerbolzen über einen verformbaren Blechstreifen an der Säule befestigt ist, wobei wiederum eine den Bolzen umgebende Hülse den Anker auf Abstand von der Säule hält. Der Blechstreifen ist endseitig an der Säule verschweißt und hält in der Mitte den Bolzen. Bei einem Aufprall von innen auf den Anker bewegt sich der Bolzen zusammen mit dem Mittelabschnitt des Blechstreifens von der Säule zur Fahrzeugaußenseite hin, während sich der Blechstreifen verbiegt und dabei beiderseits des Bolzens gestreckt wird, da die Enden des Blechstreifens fest an der Säule fixiert bleiben.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Fahrzeug mit verbessertem Ankerelement anzugeben, das Energie gut absor­ bieren kann und somit bei einem Aufprall von der Fahrzeuginnenraumseite her Stöße absorbieren kann, ohne deren Insassenrückhalteeigenschaften zu beein­ trächtigen.

Um dieses Ziel zu erreichen, wird eine Fahrzeug-Sicherheitsgurtvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1, 2 oder 3 vorgeschlagen.

Weil das mit dem Aufprallabsorptionselement verbundene Ankerelement mit Abstand von der Säule zur Fahrzeuginnenraumseite hin abgestützt ist und das Aufprallabsorptionselement von der Außenseite zu der Innenseite des Fahr­ zeuginnenraums verformbar ist, wenn von der Fahrzeuginnenraumseite auf das Ankerelement eine Stoßkraft wirkt, kann sich das Ankerelement bewegen, bis es gegen die Säule anschlägt, wobei sich das Aufprallabsorptionselement verformt, um die Stoßenergie zu absorbieren und zu dämpfen.

Weil andererseits das Aufprallabsorptionselement von der Säule in Richtung von der Außenseite zur Innenseite des Fahrzeuginnenraums so abgestützt ist, als ob es mit der Säule einen Körper bildet, wird eine Bewegung des Ankerelements durch Zug am Sicherheitsgurt zur Fahrzeuginnenraumseite verhindert. Hierdurch lassen sich wie bisher genügende Insassenrückhalteeigenschaften erzielen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist eine Vertikalansicht einer Sicherheitsgurtvorrichtung, die an einem Mittelpfosten eines Kraftfahrzeugs angebracht ist, als Vergleichsbeispiel;

Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt eines Zustands der Sicherheitsgurtvorrichtung, wenn von der Fahrzeuginnenraumseite her eine Kraft einwirkt;

Fig. 3 ist eine Teilschnittansicht einer Modifikation dieser Sicherheitsgurtvor­ richtung;

Fig. 4 ist eine Vertikalansicht ähnlich wie Fig. 1 einer anderen Ausführung gemäß Anspruch 1;

Fig. 5A ist eine Perspektivansicht eines Aufprallabsortionselements der gleichen Ausführung im Zustand vor der Verformung;

Fig. 5B ist eine Perspektivansicht ähnlich Fig. 5A im Zustand nach der Ver­ formung;

Fig. 6 ist eine vertikale Teilansicht einer Modifikation der Sicherheitsgurtvor­ richtung von Fig. 4;

Fig. 7 ist eine Vertikalansicht ähnlich Fig. 1 einer anderen Ausführung gemäß Anspruch 2;

Fig. 8 ist eine Vertikalansicht eines Zustands der Sicherheitsgurtvorrichtung dieser Ausführung, wenn von der Fahrzeuginnenraumseite her eine Kraft einwirkt;

Fig. 9 ist eine Vertikalansicht ähnlich Fig. 1 einer noch weiteren Ausführung gemäß Anspruch 3;

Fig. 10 ist eine vergrößerte Perspektivansicht eines Mutterteils dieser Aus­ führung; und

Fig. 11 ist eine Perspektivansicht einer Modifikation des Mutternteils im auseinandergenommenen Zustand.

Fig. 1 zeigt eine Sicherheitsgurtvorrichtung eines Vergleichsbeispiels. Mit 1 ist eine Mittelsäule eines Kraftfahrzeug bezeichnet, und mit 2 eine Sicherheits­ gurtvorrichtung. Eine Ankerschiene 3, die ein Ankerelement der Sicherheits­ gurtvorrichtung bildet, ist an einem Oberteil der Mittelsäule 1 angebracht und mit einem D-förmigen Ring 5 versehen, dessen Position durch einen Anker­ einstellmechanismus 4 einstellbar ist. In den D-Ring 5 ist ein Sicherheitsgurt 6 eingesetzt und wird von diesem gehalten, wobei er von dem D-Ring herabhängt. In Fig. 1 befindet sich links von der Mittelsäule 1 der Fahrzeuginnenraum. Somit befindet sich die Sicherheitsgurtvorrichtung 2 relativ zu der Mittelsäule 1 an der Fahrzeuginnenraumseite.

An beiden oberen und unteren Endabschnitten der Ankerschiene 3 sind als Verbindungsmittel Bolzen 7 vorgesehen, deren jeweilige Innenenden an der Ankerschiene 3 befestigt sind und zur Außenseite des Fahrzeuginnenraums vorstehen. Ein Außenteil des Bolzens 7 durchdringt ein Loch 9 in einem Innenele­ ment 8 der Mittelsäule 1 und steht in die Mittelsäule 1 vor. Der Bolzen 7 durch­ dringt ferner ein Aufprallabsorptionselement 10, das an der Rückseite um das Loch 9 herum vorgesehen ist um mit einer Mutter 11 an der Außenseite in Eingriff steht. Ein hülsenförmiger Abstandshalter 12 befindet sich zwischen der Ankerschiene 3 und dem Aufprallabsorptionselement 10 um den Bolzen 7 herum und stützt sich mit beiden Enden gegen die Ankerschiene 10 bzw. das Aufprallabsorptionselement 10 ab. Wenn daher das Aufprallabsorptionselement 10 an einer Endfläche des Abstandshalters 12 durch die Mutter 11 befestigt wird, ist die Ankerschiene 3 durch den Abstandshalter 12 fest mit Auf­ prallabsorptionselement 10 verbunden.

Das Aufprallabsorptionselement 10 ist beispielsweise aus einer Metallplatte hergestellt und umfaßt ebene Teile 10a, 10b, 10c, die entlang der rückseitigen Fläche des Innenelements 8 an dessen Mittelabschnitt um das Loch 9 herum und an dessen oberen und unteren Endabschnitten ausgebildet sind, sowie gebogene Teile 10d, 10e mit U-förmigen Querschnitt, die zwischen den ebenen Teilen 10a, 10b bzw. den ebenen Teilen 10a und 10c, hier wellenartig, vorstehen. Die oberen und unteren Ebenenteile 10b, 10c sind durch schweißen oder kleben an dem Innenelement 8 befestigt.

Weil im Normalzustand das ebene Teil 10a auf der Oberfläche des Innenelements 8 aufliegt, wird die Ankerschiene 3 durch den Abstandshalter 12 von dem Innenelement 8, das heißt den Mittelpfosten, zur Fahrzeuginnenraumseite um einen Abstand a freigehalten. Jedoch wird der Abstand der Ankerschiene 3 nicht größer, wenn von innerhalb des Fahrzeugraums durch Spannung des Sicherheitsgurts 6 eine Kraft auf die Ankerschiene 3 wirkt, weil das ebene Teil 10a sich an dem Innenelement 8 abstützt. Diese Kraft wird durch das ebene Teil 10a auf das Innenelement 8 zur Aufnahme von der Mittelsäule 1 übertragen, so daß man ausreichende Insassen Rückhalteeigenschaften erhält.

Wenn hingegen von innerhalb des Farhzeugraums eine Stoßkraft auf die An­ kerschiene 3 wirkt, wie in Fig. 1 mit dem Pfeil F gezeigt, wird diese Kraft durch den Bolzen 7, die Mutter 11 und den Abstandshalter 12 zu dem ebenen Teil 10a des Aufprallabsorptionselements 10 übertragen, um diese von dem Fahrzeug­ raum nach außen zu bewegen. Weil das ebene Teil 10a sich lediglich an dem Innenelement 8 abstützt, bewegt sich das ebene Teil 10a zusammen mit den Bolzen 7, der Mutter 11 und dem Abstandhalter 12 vom Fahrzeuginnenraum weg, wenn die Kraft die Festigkeit des Aufprallabsorptionselements 10 übersch­ reitet. Weil die ebenen Teile 10b, 10c an beiden Enden des Aufprall­ absorptionselements 10 an dem Innenelement 8 befestigt sind, wird das Aufprallabsorptionselement 10 gegebenenfalls an dem ebenen Teil 10a und den gebogenen Teilen 10d, 10e plastisch deformiert, wie in Fig. 2 gezeigt.

In dieser Ausführung sind beide Enden des Aufprallabsorptionselements 10 an dem Innenelement 8 der Mittelsäule 1 befestigt. Wie beim Aufprallabsorptions­ element 10' in Fig. 3 gezeigt, können jedoch beide Enden an einem dem Innenelement 8 gegenüberliegenden Außenelement 13 wie etwa einem Au­ ßenelement der Mittelsäule 1 oder einem zwischen dem Innenelement 1 und dem Außenelement angeordneten Versteifungselement befestigt sein. Das Aufprallabsorptionselement 10' umfaßt ein ebenes Teil 10'a, das sich an der Rückfläche des Innenelements 8 um das Loch 9 herum abstützt, ähnlich dem ebenen Teil 10a des oben genannten Aufprallabsorptionselements 10, und es ist mit der Ankerschiene 3 über sein ebenes Teil 10'a verbunden, das zwischen der Mutter 11 und dem Abstandshalter 12 eingeklemmt ist. Zur Aufprallabsorption wird das Aufprallabsorptionselement 10' durch die Kraft F verformt, wie in Fig. 3 hier gezeigt.

Im folgenden werden anhand der Fig. 4-11 erfindungsgemäße Ausführungen beschrieben, worin diejenigen Teile, die denen der oben genannten Fig. 1 ähneln, mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Deren dataillierte Beschrei­ bung wird weggelassen.

Die Ausführung von Fig. 4 zeigt ein Aufprallabsorptionselement 20, das in der Konstruktion dem Aufprallabsorptionselement 10 von Fig. 1 ähnelt. Wie beim oben genannten Aufprallabsorptionselement 10 ist dieses Aufprallabsorp­ tionselement 20 an seinem Mittelabschnitt zwischen der Mutter 11 und dem Abstandshalter 12 eingeklemmt. Jedoch sind an beiden oberen und unteren Endabschnitten jeweils Langlöcher 21 vorgesehen, und beide Endabschnitte sind an dem Innenelement 8 durch in die Langlöcher 21 eingesetzte Bolzen 22 angebracht, so daß diese frei gleiten können (siehe Fig. 5A). Die Ankerschiene 3 als Ankerelement ist über ein den Abstandshalter 12 und das Innenelement 8 durchsetzendes Verbindungsmittel 7, hier in Form eines Bolzens 7, zwischen den Langlöchern 21 mit dem Aufprallabsorptionselement 20 verbunden.

Wenn die Ankerschiene 3 als Ankerelement durch eine auf die Sicherheitsgurt­ vorrichtung 2 wirkende Kraft F zur Mittelsäule 1 hin bewegt wird, wird das Aufprallabsorptionselement 20 durch den Bolzen 7 und den Abstandshalter 12 unter Druck gesetzt und von dem in Fig. 4 mit durchgehender Linie gezeigten Zustand zu dem Strichpunkt hier gezeichnetem Zustand verformt, oder vom Zustand gemäß Fig. 5A zum Zustand von Fig. 5B verformt, um den Aufprall zu absorbieren. Diese Verformung ist durch die gegenseitige Gleitbewegung von Langloch 21 und Bolzen 22 weitgehend ruckfrei.

Fig. 6 zeigt eine Ausführung mit einem dem Aufprallabsorptionselement 20 ähnlichen Aufprallabsorptionselement 20', das an der Seite des Außenelements 13 angebracht ist.

In der Ausführung von Fig. 7 hat das Aufprallabsorptionselement 30 die Form einer nach oben und unten langgestreckten streifenförmigen Platte und liegt an der Rückfläche (dem vom Fahrzeuginnenraum wegweisenden Fläche) des Innenelements 8 an, wobei sein Mittelabschnitt an dem Innenelement 8 etwa durch Schweißpunkte 31 befestigt ist. Beide oberen und unteren Endabschnitte des Aufprallabsorptionselements 30 sind als freie Endabschnitte 30a, 30a ausgebildet, die an dem Innenelement 8 nicht befestigt sind. Der jeweilige freie Endabschnitt 30a ist durch ein den hülsenförmigen Abstandshalter 12 und das Innenelement 8 durchsetzendes Verbindungselement 7 in Form eines Bolzens 7 und die Mutter 11 ähnlich wie die zuvorgenannten Ausführungen zur Verbindung mit der Ankerschiene 3 festgeklemmt. Wenn von der Fahrzeuginnenraumseite (der rechten Seite der Fig. 7 und 8) eine Stoßkraft auf die Ankerschiene 3 wirkt, wird der freie Endabschnitt gemäß Fig. 8 verformt, um den Aufprall zu absorbieren.

In Fig. 7 ist mit 32 eine Pfostenverkleidung bezeichnet, die aus optischen Gründen die Mittelsäule 1 von der Fahrzeuginnenraumseite her abdeckt, und mit 34 ist ein Außenelement bzw. Versteifungselement der Mittelsäule 1 bezeichnet.

Zu Fig. 9. Die Konstruktion des Bolzens 7, der Mutter 11 und des Abstands­ halters 12 ähnelt jener in Fig. 1. Jedoch ist in Fig. 1 das Aufprallabsorp­ tionselement 10 zwischen dem Abstandshalter 12 und der Mutter 11 angeordnet und der Abstandshalter 12 stützt sich gegen das Aufprallabsorptionselement 10 ab, wohin gegen in der Ausführung von Fig. 9 kein Aufprallabsorptionselement zwischen dem Abstandshalter 12 und der Mutter 10 angeordnet ist und sich ein Ende des Abstandshalters 12 direkt gegen eine mit der Mutter 11 einstückige Scheibe 11a abstützt. Mit 41 ist eine Verstärkungs-Unterlegscheibe bezeichnet, die am Umfang des Lochs 9 befestigt ist. Der Abstandshalter 12 durchdringt die Unterlegscheibe 41 und stützt sich an der Scheibe 11a ab.

Wie in Fig. 10 vergrößert gezeigt, drückt eine Stahlklammer 42, deren obere und untere Enden in Eingriffslöcher 43 im Innenelement 8 eingreifen, die Mutter 21 zur Fahrzeuginnenraumseite. Daher wird die Ankerschiene 3 als Ankerelement durch die Federkraft der Klammer 42 durch die Mutter 11 und den Abstandshalter 12 in der Position gemäß Fig. 9 mit Abstand von dem Innenele­ ment 8 gehalten.

In dieser Ausführung ist an dem Außenelement 13 ein Aufprallabsorptions­ element 40 vorgesehen. Das Aufprallabsorptionselement 40 hat einen Druck­ aufnahmeflächenabschnitt 40a, der der Endspitze des Bolzens 7 axial gegenü­ bersteht. Der Druckaufnahmeflächenabschnitt 40a kann von der Endspitze getrennt sein oder diese berühren. Wenn eine Stoßkraft F von der Fahrzeug­ innenraumseite hin auf die Ankerschiene 3 wirkt, um den Bolzen 7 die Mutter 11 und den Abstandshalter 12 in die Mittelsäule 1 zu drücken, fällt die Klemme 42 heraus und der Bolzen 7 quetscht und verformt das Aufprallabsorptionselement 40, wie in Fig. 9 gezeigt, um den Aufprall zu absorbieren. Anstelle des in Fig. 9 gezeigten gebogenem Plattenelements läßt sich für das Aufprall­ absorptionselement 40 auch ein massiver Kunststoffkörper verwenden, der von dem Bolzen 7 gequetscht werden kann.

Wie in Fig. 10 gezeigt, greift die Klammer 42 in Nuten 44 ein, die es durch Einschneiden beider Seitenflächen des Hauptteils der Mutter 11 gebildet sind (siehe Fig. 11), sodaß die Klammer darüber hinaus als Dreharretierung für die Mutter 11 dient. Darüber hinaus lassen sich folgende Maßnahmen treffen. Ein als Stützabschnitt dienendes Scheibenteil 11a der Mutter 11, das gewöhnlich die Form einer kreisrunden Platte hat, wird etwa rechteckig oder quadratisch geformt, und die Unterlagscheibe 41 ist mit einem entsprechend rechteckigen bzw. quadratischem Loch 45 versehen, in das das Scheibenteil 11a eingesetzt ist. Hier ist durch das Loch 45 an der Oberfläche des Innenelements 48 eine Vertiefung 45' ausgebildet, und das Scheibenteil 11a paßt in die Vertiefung 45' derart, daß ein Verdrehen der Mutter 11 noch sicherer verhindert wird.

Weil ferner bei dieser Konfiguration eine Stufe zwischen den Flächen des Innenelements 11 und des Scheibenteils 11a klein wird, ist das Einsetzen der Klemme 42 in die Eingriffslöcher 43 leichter und sicherer.

Die Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Fahrzeug hat sowohl eine gute Aufprallabsorptionsfunktion für einen Aufprall von der Fahrzeuginnenraumseite her sowie gute Personenrückhalteeigenschaften. Die Sicherheitsgurtvorrichtung hat ein Ankerelement 3, das an einem Oberteil einer Fahrzeugsäule 1 angebracht ist, und umfaßt ein an der Säule 1 vorgesehenes Aufprallabsorptionselement 20, das von der Säule 1 in Richtung von einer Außenseite zu einer Innenseite eines Fahrzeugraums gehalten wird und in Richtung von der Innenseite zu der Au­ ßenseite verformbar ist; ein als Verbindungsmittel 7 dienender Bolzen zum Ver­ binden des Aufprallabsorptionselements 20 mit dem Ankerelement 3 sowie einen Abstandshalter 12, der zwischen dem Aufprallabsorptionselement 20 und dem Ankerelement 3 angeordnet ist, um das Ankerelement 3 von der Säule 1 freizuhalten.

Claims (3)

1. Fahrzeug-Sicherheitsgurtvorrichtung mit einem an einem oberen Abschnitt einer Fahrzeugsäule (1) angebrachten und an der Fahrzeuginnenraumseite der Säule (1) angeordneten Ankerelement (3), umfassend:
ein in der Säule (1) vorgesehenes langgestrecktes Aufprallabsorptionselement (20, 20'), das in Richtung von der Innenseite zur Außenseite des Fahrzeugin­ nenraums hin verformbar ist und dessen Endabschnitte Langlöcher (21) aufweisen und mittels die Langlöcher (21) durchdringender Bolzen (22) an der Säule (1) angebracht sind und dessen Mittelabschnitt an einem Innenelement (8) der Säule (1) zur Innenseite des Fahrzeuginnenraums hin unbefestigt abgestützt ist,
ein das Innenelement (8) der Säule (1) durchdringendes Verbindungsmittel (7) zum Verbinden des Ankerelements (3) mit dem Mittelabschnitt des Aufprall­ absorptionselements (20, 20'), und
einen Abstandhalter (12), der zwischen dem Mittelabschnitt des Aufprall­ absorptionselements (20, 20') und dem Ankerelement (3) angeordnet ist, um das Ankerelement (3) mit Abstand von der Säule (1) freizuhalten,
derart, daß bei Verlagerung des Ankerelements (3) unter Verkleinerung des Abstands zur Säule (1) hin das Verbindungsmittel (7) den Mittelabschnitt von dem Innenelement (8) der Säule (1) in Richtung der Fahrzeugaußenseite wegbewegt, während sich die Langlöcher (21) entlang der Bolzen (22) ver­ schieben.

2. Fahrzeug-Sicherheitsgurtvorrichtung mit einem an einem oberen Abschnitt einer Fahrzeugsäule (1) angebrachten und an der Fahrzeuginnenraumseite der Säule (1) angeordneten Ankerelement (3), umfassend:
ein plattenartiges Aufprallabsorptionselement (30), das in der Säule (1) längs einem Innenelement (8) der Säule (1) angeordnet ist und einen an dem Innen­ element (8) befestigten Mittelabschnitt und freie Endabschnitte (30a) auf­ weist;
das Innenelement (8) durchdringende Verbindungsmittel (7) zum Verbinden des Ankerelements (3) mit den freien Endabschnitten (30a); und
Abstandshalter (12), die zwischen dem Endabschnitt (30a) des Aufprallab­ sorptionselements (30) und dem Ankerelement (3) angeordnet sind, um das Ankerelement (3) mit Abstand von der Säule (1) freizuhalten,
derart, daß bei Verlagerung des Ankerelements (3) unter Verkleinerung des Abstands zur Säule (1) hin die Verbindungsmittel (7) die Endabschnitte (30a) von dem Innenelement (8) der Säule (1) in Richtung der Fahrzeugaußenseite wegbiegen.

3. Fahrzeug-Sicherheitsgurtvorrichtung mit einem an einem oberen Abschnitt einer Fahrzeugsäule (1) angebrachten und an der Fahrzeuginnenraumseite der Säule (1) angeordneten Ankerelement (3), umfassend:
einen von dem Ankerelement (3) abstehenden Bolzen (7), der ein Innenele­ ment (8) der Säule (1) durchdringt und in der Säule (1) über einen Stütz­ abschnitt (11a) an dem Innenelement (8) zur Fahrzeuginnenraumseite hin abgestützt ist;
eine in der Säule (1) vorgesehene Klammer (42), deren beide Enden lösbar an dem Innenelement (8) angebracht sind und die den Bolzen (7) zur Fahrzeugin­ nenraumseite hin drückt, um das Ankerelement (3) mit Abstand von der Säule (1) freizuhalten, und
ein dem Bolzen (7) axial gegenüberstehendes Aufprallabsorptionselement (40), das in der Säule (1) an einem Außenelement (13) der Säule (1) abge­ stützt ist und zur Fahrzeugaußenseite hin verformbar ist,
derart, daß bei Verlagerung des Ankerelements (3) unter Verkleinerung des Abstands zur Säule (1) hin der Bolzen (7) das Aufprallabsorptionselement (40) zum Außenelement (13) der Säule hin verformt.