DE2120747A1

DE2120747A1 - Safety device on motor vehicles to protect the occupants, preferably in the event of a head-on collision

Info

Publication number: DE2120747A1
Application number: DE19712120747
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-04-28
Filing date: 1971-04-28
Publication date: 1972-11-09

Description

Sicherheitseinrichtung an Kraftfahrzeugen zum Schutz der Insassen, vorzugsweise bei Frontalzusammenstößen. Safety device on motor vehicles to protect the occupants, preferably in head-on collisions.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung an Kraftfahrzeugen zum Schutz der Insassen, vorzugsweise bei Frontalzusammenstößen.The present invention relates to a safety device Motor vehicles to protect the occupants, preferably in head-on collisions.

Die für die Ccsundiieit und das Leben der Insassen gefährlichsten Zusammenstöße von Kraftfahrzeugen sind die Frontalzusammenstöße bzw. das Auffahren eines Fahrzeuges gegen eine feste land. Derartige Unfälle führen schon bei verhältnismäßig geringen Gescllwindigkeiten vielfach zu tödlichen Verletzungen der Insassen. Dabei hat sich gezeigt, daß die Fahrgäste häufig gegen die Frontscheibe bzw. das Armaturenbrett geschleudert werden und dort bei dem Auftreffen die vielfach tödlichen Verletzungen entstehen. Dabei müssen die Fahrgäste auf kürzestem Weg die Geschwindigkeit, die das Fahrzeug im Augenblick des Aufpralles Kette, nämlich dem zwischen Sitz und Frontscheibe, mit ihrem Körper abbremsen-.The most dangerous for the health and the life of the inmates Motor vehicle collisions are head-on collisions or rear-end collisions of a vehicle against a solid land. Such accidents lead to relatively low speeds often lead to fatal injuries to the occupants. Included It has been shown that the passengers often hit the windscreen or the dashboard are thrown and there on impact the often fatal injuries develop. The passengers have to reach the speed as quickly as possible the vehicle at the moment of the impact chain, namely the one between the seat and the windshield, slow down with your body.

Es sind bereits eine Vielzahl von Einrichtungen zur Verhinderung der Folgen eines derartigen Unfalles bekannt, so z. B. die Anschnallgurte, die zwar bei mäßigen Geschwindigkeiten stark schützend wirken, die jedoch den Nachteil haben, daß sie andere Verletzungsarten herbeiführen können. Die weiterhin bekannt gewordene Anordnung von im Augenblick des Auffahrens entstehenden Luftpolstern, in das der Körper geschleudert wird, sind in ihrer Wirkung noch nicht hinreichend erprobt und verlangen außerdem einen gewissen Aufwand bei dem Einbau. Weiterhin können bei dieser Art der Sicherheitseinrichtung gewisse Sc?iiwie rigke iten bei der Bergung Unfallverletzter auftreten.There are already a variety of devices to prevent the Consequences of such an accident known, so z. B. the seat belts, although have a strong protective effect at moderate speeds, but have the disadvantage that they can cause other types of injury. The one that continued to become known Arrangement of air cushions created at the moment of opening into which the Body is thrown, have not yet been adequately tested and in their effect also require a certain amount of effort during installation. You can also use this Type of safety device, certain security measures, when rescuing accident victims appear.

FahrzeuGseitig wird bei den bekannten Kraftfahrzeugen durch vorgegebene Knautschzonen in der vorderen Partie des Fahrzeuges erreicht, daß die Stoßenergie umgesetzt wird in Arbeit und somit den Bremsweg für die Insassen um etwa die Hälfte verringert wird.On the vehicle side, in the known motor vehicles, predetermined Crumple zones in the front section of the vehicle that the impact energy reaches is converted into work and thus the braking distance for the occupants by about half is decreased.

Ls treten immerhin bei Geschwindigkeiten von ca. 100 km und beim Auffaliren eines Fahrzeuges auf einen festen Gegenstand für einen Punkt auf der Stoßstange noch Beschleunigungen in der Größenordnung von 2800 g auf. Durcll das Zusammenknautischen der- vbrderen Partie einschl. oder Räder sind jedoch immer noch Beschleunigungen in der Größenordnung von 1.400 g zu erwarten, wenn, was bei vielen kraftfahrzeugen heute der Fall ist, auch noch die Zone zwischen Vorderachse und Fahrerkabine ar,dcn Anfang als Knautschzone ausgebildet sind, so sind dort immerhin noch Beschleunigungen in der Größenordnung von 850 g, die dann direkt auf die Fahrgäste sich übertragen, vorhanden. Diese Beschleunigungen wirken sich inder Geraden zur Auffahrtrichtung aus, d. h.Ls occur at speeds of around 100 km and when falling a vehicle to a solid object for a point on the bumper accelerations in the order of magnitude from 2800 g. Durcll however, the other party including or wheels are always kneaded together accelerations in the order of magnitude of 1,400 g are still to be expected, if what at This is the case with many motor vehicles today, including the zone between the front axle and driver's cab ar, which are designed as a crumple zone at the beginning, are still there still accelerations in the order of magnitude of 850 g, which then directly affect the passengers transferred, present. These accelerations have an effect in the straight line Approach direction off, d. H.

dass die Fahrgäste nach vorne geschleudert werden, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitseinrichtung an Kraftfahrzeugen zum Schutz der Insassen zu schaffen, mittels deren erreicht wird, daß auf die Fahrgäste nur noch Beschleunigungen einwirken, die unterhalb 80 g mit einer Einwirkzeit von ungefähr 0,06 Sek. liegen und bei denen die Bescnleunigungskräfte andere Richtungen auf die Kraftfahrzeuginsassen heben.that the passengers are thrown forward, the invention lies the task underlying a safety device on motor vehicles for protection to create the occupants, by means of which it is achieved that on the passengers only accelerations still act that are below 80 g with an action time of approx 0.06 seconds and in which the acceleration forces move in other directions Lift vehicle occupants.

Ausgehend von den Überlegungen, dalS z. B. in der Luftfahrt bei dem Absprung eines Piloten mit dem Schleudersitz sclbst bei extrem hohen Geschwindigkeiten keine übermäßigen Zerrungen durch die Gurte, mit denen der Pilot an den Sitz gehalten ist, auftreten, wird der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Fahrgastinnenraum als mit der iibrigen Karosserie lösbar verbundenes Bauelement ausgebildet ist.Based on the considerations that z. B. in aviation with the A pilot's jump in the ejector seat occurs even at extremely high speeds no excessive strains from the belts that hold the pilot to the seat occurs, the object on which the invention is based is thereby achieved according to the invention solved that the passenger compartment as detachably connected to the rest of the body Component is formed.

Dabei hat es sich in einer Weiterführung der Erfindung als zweckmäßigherausgestellt, daß der Fahrgastraum in dem Bereich, beginnend unterhalb der vorderen Windschutzscheibe bis zu dr Anschlußstelle unterhalb der hinteren Scheibe stufenförmig ausgebildet ist und da gemäß einer Weiterführung der Erfindung ### die Kufen des Fahrgastinnenraumes als Gleitschienen ausgebildet sind. Es hat sich nämlich gezeigt, daß der Fahrgastinnenraum im ersten Moment eines Autpralls sich auf einer Kreisbahn nach oben bewegt und daß statt der Verzögerung, d. h. der Beschleunigung der Fahrgäste in der Fahrtrichtung eine neue Beschleunigungskomponente auftritt, die die Insassen in ilire Sitze preßt. Dieser Vorgang ist etwa damit vergleichbar, wenn ein Flugzeug zu einem Looping ansetzt, wobei der Pilot ebenfalls fest in scinen Sitz gepreßt wird oder vergleichbar mit delil Aussteigen eines Piloten .lit hilfe ein-es Schleudersitzes. Nachdem diese Beschleunigungskomponente sich voll auswirkt, setzt erst die die Verzögerung allmählich ein. Dabei wird der Weg des Schwerpunktes des Fahrgastinnenraumes, der für die Abbremswege Gültigkeit hat, verlängert, wobei der Schwerpunkt über die Knautschzone hinaus sich bewegen kann und es wird außerdem der Schwerpunkt um eine Höhe h angeheben und somit ebenfalls erheblich verlängert. In diesem Zustand wirken dann auf die Insassen nur noch die Restbeschleunigungen. Die jetzt noch möglichen Aufprallerscheinungen werden durch die Polsterung, die ja bei diesen Vorgang in der Richtung des Hindernisses zwischen dem Fahrgast und dem Hindernis liegen, weich abgefangen. Bei einer guten Auspolsterung des Fahrgastinnenraumes sind somit die Wahrscheinlichkeiten des Überlebens und der nur geringen Verlethung wesentlich größer als bei der herkömlichen Technik und den bekannten Sicherheitseinrichtungen.In a further development of the invention, it has been found to be expedient to that the passenger compartment is in the area beginning below the front windshield Stepped up to the connection point below the rear window is and there according to a development of the invention ### the runners of the passenger compartment are designed as slide rails. It has been shown that the passenger compartment in the first moment of a car impact moves upwards on a circular path and that instead of the delay, d. H. the acceleration of the passengers in the direction of travel a new acceleration component occurs which presses the occupants into the seats. This process can be compared to when an aircraft starts a loop, whereby the pilot is also pressed tightly into a scinen seat or comparable with delil a pilot disembarking .lit help an ejector seat. After this Acceleration component has a full effect, only sets the the Delay gradually a. The path of the center of gravity of the passenger compartment is which is valid for the braking distances, with the focus on the Can move beyond the crumple zone and it also becomes the center of gravity around one Raise height h and thus also considerably increase it. Act in this state then only the remaining accelerations affect the occupants. The ones that are still possible now Impact phenomena are caused by the upholstery, which is in during this process the direction of the obstacle between the passenger and the obstacle are soft intercepted. With a good upholstery of the passenger compartment, the Chances of survival and only minor injuries are much greater than with conventional technology and the known safety devices.

Die unterhalb der vorderen Windschutzscheibe beginnende und bis zur Austoßstelle unterhalb der hinteren Scheibe verlaufenden kufenförmigen Gleitschienen Können bei einen Fahrzeug Konstruktiv so untergebracht werden, daß von außen diese Vorrichtung nicht sichtbar zu sein braucht, d. h., sie kann ohne Störung des äusseren Bildes der Karosserie ausgestaltet sein.The one beginning below the front windshield and up to Ejection point below the rear disc running runner-shaped slide rails Can be housed constructively with a vehicle in such a way that this from the outside Device need not be visible, d. that is, it can do without disturbance of the external Be designed image of the body.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung besteht darin, daß bei der Verlängerung der als Gleitschienen ausgebildeten Kufen auch über den hinteren Kofferraum hinweg sich der gleiche Sicherheitseffekt bei Auffahrunfällen durch ein Auffahren des Fahrzeuges auswirken kann. Dabei wird der Kofferraum unter den Fahrgastinnenraum geschoben und die Beschleunigungen, die jetzt auf die Fahrgäste einwirken, werden ebenfalls die Fahrgäste in ihre Sitze pressen und den Fahrgastinnenraum nach eben ausheben. In Falle des Auffahrunfalles ergibt sich auch die Möglichkeit, daß sich der Kofferraum unter die Fahrzeuginnenkabine schiebt, daß diese dabei hochgehoben wird und der Kofferraum als Knautschzone wirkt. Damit wird ebenfalls der Weg, den die Insassen bei einem derartigen Auffahrunfall zurücklegen müssen, nach eben verlängert und es wirken nur die Beschleunigungskräfte, die in Richtung des Sitzes wirken.Another advantage of the safety device according to the invention consists in the fact that in the extension of the runners designed as slide rails the same safety effect is also achieved across the rear trunk Rear-end collisions caused by a collision with the vehicle. The Trunk pushed under the passenger compartment and the accelerations that are now act on the passengers, the passengers will also press into their seats and dig out the passenger compartment. In the event of a rear-end collision There is also the possibility that the trunk is under the vehicle interior pushes that this is lifted up and the trunk acts as a crumple zone. This also becomes the path that the occupants take in such a rear-end collision have to travel, after just extended and only the acceleration forces act which act in the direction of the seat.

Zur Lösung des Fahrgastinnenraumes für, die Durchführung der Bewegung hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß zwischen dem Fahrgastraum und der Karosserie eine an sich bekannte Verriegelungseinrichtung angeordnet ist. Eine derartige Verriegelungseinrichtung kann im einiachsten Fall aus einem oder mehreren Verriegelungsknöpfen bestehen, die seitlich in die S-cliiene ragen.To solve the passenger compartment for carrying out the movement it has proven to be useful that between the passenger compartment and the body a locking device known per se is arranged. Such a locking device can in the first case consist of one or more locking buttons on the side protrude into the S-cliiene.

In diesen Falle ist für die Entriegelung es lediglich erforderlich, ein die Verriegelungskugeln oder Bolzen haltendes Bauteil um den Betrag des Durchmessers dieser Kugeln oder Bolzen zu bewegen, daß sie aus den Lagerstellen herausspringen können. Dicse Entriegelung kann gemäß einer Weiterführung der Erfindung dadurch erfolgen, daß die Stoßstange des Fahrzeuges in Längsrichtung des Fahrzeuges beweglich angeordnet ist und mit dicser Vorrichtung zur Lösung der Verriegelung zwischen Karosserie und Fahrgastraum versehen ist. In diesem Fall würde durch das Zurückweichen der Stoßstange unmittelbar die durch Bolzen bewirkte Verriegelung geöffnet, so daß ohne den geringsten Zcitverlust die Bewegung des Fahrgastinnenraumes beginnen kann.In this case it is only necessary to unlock a component holding the locking balls or bolts by the amount of the diameter to move these balls or bolts that they jump out of the bearings can. This unlocking can, according to a further development of the invention, thereby take place that the bumper of the vehicle movable in the longitudinal direction of the vehicle is arranged and with this device for releasing the lock between the body and passenger compartment is provided. In this case, by pulling back, the Bumper immediately opened the locking caused by bolts, so that without the movement of the passenger compartment can begin with the slightest loss of time.

In den beigefügten Figuren 1 und 2 ist die Erfindung schematisch und vereinfacht am Beispiel eines Auffahrunfalles gegen eine feststehende Wand dargestilt. Dabei zeigt Fig. 1 die Situation im Augenblick des Unfalles und Fig. 2 die Situation nach Beendigung des Unfalles, d.h. nach Deformation des Wagenvorderteiles.In the accompanying Figures 1 and 2, the invention is schematic and simplified using the example of a rear-end collision against a stationary wall. 1 shows the situation at the moment of the accident and FIG. 2 shows the situation after the end of the accident, i.e. after deformation of the front part of the vehicle.

In der Fig. 1 und 2 ist der Auffalirunfall eines Fahrzeuges 3 gegen eine feste Mauer 4 dargestellt. Dabei sind die Wege S1 52 und S3 und Sp sowie Sa eingezeichnet. Dicec angegebenen Wege, die die einzelnen Zonen zurücklegen, sind bei jedem Fahrzeug konstruktivbedingt und ergeben sich aus den Festigkeiten der Karroserie und aus den vorgegebenen Knautschzonen, die konstruktiv eingeplunt sein müssen. Bei der Fig. 1 berührt die Stoßstange 5 die Mauer 4. Bei der Fig. 2 ist dargestellt, daß die vordere Partie des Wagens 3 deformiert ist und der Weg S1 Null geworden ist, der Weg S 2 hat sich erheblich verringert, ebense wie der Abstand S 3 kürzer geworden ist. Bemerkenswert ist der Schwer-Punkt des Fahrgastraumes, dargestellt durch den Abstand 5r, der nach der Darstellung in der Fig. 2 sich tangentiell nach vorne bewegt und dann mitsamt den Insassen des Fahrgastinnenraumes nach oben um die Höhe h geleitet wird. Das Ausklinken des Fahrgastraumes auf der Gleitschiene kann, wie bereits beschrieben, über eine einfache Entriegelungsmechanik erfolgen, es kann ebenso ein Scherstift zun Linsatz gelangen, der bei einer bestimmten Verzögerung, die vorgegeben werden kann, abgeschert wird, wobei es jedoch als zweckmaßiger angesehen wird, daß die Stoßstange, die hydraulisch gedämpft ist, die Sperre für diese Gleitschiene bei dem Uberschreiten einer bestimmten beschleunigung freigibt.In Figs. 1 and 2, the Auffalirunfall a vehicle 3 is against a solid wall 4 is shown. The paths S1 are 52 and S3 and Sp and Sa drawn. Dicec are the paths that the individual zones cover in every vehicle due to the design and result from the strengths of the Car body and from the specified crumple zones, which are constructively plotted have to. In Fig. 1, the bumper 5 touches the wall 4. In Fig. 2 is shown that the front part of the carriage 3 is deformed and the path S1 is zero has become, the way S 2 has decreased considerably, just like the distance S 3 has become shorter. The center of gravity of the passenger compartment is remarkable, represented by the distance 5r, which according to the representation in FIG. 2 is tangential moved forward and then together with the occupants of the passenger compartment upwards is directed by the height h. The notching of the passenger compartment on the slide rail can, as already described, take place via a simple unlocking mechanism, a shear pin can also get to the tip of the lens which, with a certain delay, which can be specified, is sheared, but it is considered more expedient will that bumper that is hydraulically damped, the lock releases for this slide rail when a certain acceleration is exceeded.

Damit ist auch mit Sicherheit verhindert, daß es zu einer Lösung im unbeabsichtigen Zeitraum kommt. Es hat sich gezeigt, daß es nicht erforderlich ist, daß die Gleitschiene 6 mit besonderer Präzision hergestellt wird und sauber gleitet, cs hat vielmehr sich herausgestellt, daß ein Reiben der Gleitschiene den Vorteil hat, daß die Arbeit, die nötig ist, um den Fahrgastraum nach oben zu heben, schon teilweise dadurch vernichtet wird. Die in der Fig. 2 dargestellte Phase eines Auffahrunfalles gibt die Situation etwa kurz vor Stillstand der Bewegung wieder. Die Fahrgastkabine 1 hat immer noch die Möglichkeit, soweit noch eine horizontal auf das ifindernis zuwirkende Komponente L)esteht, nach vorn auszuweichen mit der Drehung, die durch die Beschleunigung gegeben ist. Die Insassen des Fahrzeuginnenraumes werden also im unglücklichsten Fall bei Auftreffen auf ein festes hindernis liegend dieses Mindernis erreichen und somit fest in ihrc Polster gepreßt werden oder, wenn das Hindernis kleincr ist, daß diese Kabine sich darüber hinwegheben kann, daß sie sodann innerhalb der Kabine eine Drehung ausführen, die aber bei entsprechender Ausführung des Kabinennraumes nic-ch mehr gefährlich zu sein braucht. Damit ist die Oberlebenschance und die Wahrscheinlichkeit, unverletzt einen derartigen zufall zu überstehen, wesentlich größer als bei den herkömmlichen Konstruktionen, elias die Lenksäule betrifft, so sclieint es vorteilhaft zu sein, daß diese Lenksäule 7 fest mit der Kabine verbunden ist und da die Lenksäule 7 auf die Lenkung über zwei in der Abbildung nicht dargestellte Kreuzgelenke wirksam wird, die in einem Teleskop mechanisch drehend verbunden sind. Beim Ausscheren des Fahrzeuginnenraumes wird dabei die Teleskopstange aus der anderen herausgezogen und somit ist die Lenkung getrennt und der Fahrer, der normalerweise die Hand am Lenkrad hat, hat damit noch einen gewissen Ilalt, Bei der Drehung sclbst des Fahrzeuginnenraumes aus dem Fahrzcug heraus werden ja keine Beschleunigungen des Fahrers auftreten, die sich in Richtung der Lenksäule auswirken.This also prevents a solution in the unintended period is coming. It has been shown that it is not necessary that the slide rail 6 is manufactured with particular precision and slides cleanly, Rather, it has been found that rubbing the slide rail has the advantage has that the work required to lift the passenger compartment up is already is partially destroyed by it. The phase of a rear-end collision shown in FIG. 2 reproduces the situation shortly before the movement comes to a standstill. The passenger cabin 1 still has the option to point horizontally to the obstacle Acting component L) exists to evade forward with the rotation that is carried out by the acceleration is given. The occupants of the vehicle interior are so In the most unfortunate case, when a solid obstacle is encountered, this minority is lying reach and thus be pressed firmly into their cushion or if the obstacle the smaller thing is that this cabin can rise above the fact that it is then within perform a rotation of the cabin, but this can be done with the appropriate design of the cabin space doesn't need to be dangerous anymore. This is the chance of survival and the probability To survive such a coincidence unharmed, much greater than with the conventional constructions, as regards the steering column, are advantageous to be that this steering column 7 is firmly connected to the cabin and there the steering column 7 effective on the steering via two universal joints not shown in the figure that are mechanically connected to rotate in a telescope. When the In the vehicle interior, the telescopic rod is pulled out of the other and so the steering is separated and the driver, who normally has his hand on The steering wheel still has a certain amount of space when turning the vehicle interior there will be no accelerations of the driver from the vehicle, which have an effect in the direction of the steering column.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1.) Safety equipment on motor vehicles to protect the occupants against injuries, preferably in frontal collisions, characterized in that that the passenger compartment 1 as a component detachably connected to the rest of the body is trained.

2.) Safety device according to claim 1, characterized in that that the passenger compartment is in the area beginning below the front windshield is designed in the shape of a runner up to the abutment point below the rear disc.

3.) Safety device according to claim 2, characterized in that that the runners of the passenger compartment are designed as sliding rails.

4.) Safety device according to claim 1, characterized in that that between the passenger compartment and the body known locking elements are arranged.

5.) Safety device according to one of claims 1-4, characterized characterized in that the bumper of the vehicle in the longitudinal direction of the vehicle is movably arranged and with a device for releasing the lock is provided between the body and the passenger compartment.