DE2248003A1

DE2248003A1 - Sicherheitseinrichtung fuer die insassen eines fahrzeuges

Info

Publication number: DE2248003A1
Application number: DE19722248003
Authority: DE
Inventors: Klaus Oehm; Ulrich Dipl-Ing Seiffert; Burckhard Dipl-Ing Struewe
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1972-09-29
Filing date: 1972-09-29
Publication date: 1974-05-22
Also published as: JPS49132724A; IT994354B; GB1409780A; US3931988A; BR7307523D0; FR2201664A5

Description

VOLKSWAGENWERK Aktiengesellschaft
318ο W ο 1 f a b u r g
Unsere Zeichen: K I356

9709/we/Be 21 in

Sicherheitseinrichtung für die Insassen eines Fahrzeuges

Die Erfindung "bezieht aioh auf eine Sicherheitseinrichtung für die Insassen eines fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, mit einem den Insassen auf dem Fahrzeugsitz haltenden Sicherheitsgurt.

Um die Insassen von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, im Falle einea Unfalles gegen ernstere Verlet stangen zu schützen, sind schon eine Reihe von Maßnahmen 'bekanntgeworden. Diese Maßnahmen bestehen im wesentlichen darin, die Fahrzeuginsasaen spätestens im Augenblick des Unfalles möglichst fest mit dem Fahrzeug, insbesondere mit dem Fahrzeugsitz, zu verbinden. Auf diese Weise können den Fahrzeuginsassen die beim Unfall, auftretenden hohen negativen Beschleunigungswerte des Fahrzeuges ohne Verzögerung mitgeteilt werden.,Besteht dagegen keine solche feste Verbindung zwischen den Fahrzeuginsassen und dem Fahrzeug, so kommt es bei einem Unfall infolge hoher Relativbeschleunigungen zwischen Fahrzeug und Insassen zum Aufprall von Teilen des Körpers der Insassen mit Teilen des Kraftfahrzeuginnenraums.

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Am bekanntesten sind derartige Sicherheitseinrichtungen in Form von an dem Fahrzeug angebrachten Sicherheitsgurten, mit denen die Insassen auf dem Fahrzeugsitz festgeschnallt werden. Dabei unterscheidet man sogenannte Zweipunkt-Gurte, bei denen ein Gurt mit seinen beiden Enden an zwei Punkten des Fahrzeugrahmens befestigt ist, die beiderseits des Fahrzeug3itir.eo angeordnet sind, und Dreipunkt-Gurte, T>ei denen zwei Teilgurte vorgesehen sind, die an insgesamt drei Punkten des Fahrzeugrahmens befestigt sind, indem die auf der einen Seite des Fahrzeugsitzes befestigten Enden der beiden Teilgurte zu einen einzigen Befestigungßpunkt geführt sind. Dabei verläuft der Zweipunkt-Gurt entweder als Beckengurt im wesentlichen in horizontaler Richtung, wobei er den Fahrzeuginsasaen im Beckenbereich auf dem Fahrzeugsitz hält, oder als Schrägschulter-Gurt von dem Beckenbereich auf der einen Körperseite zu dem Schulterbereich auf der anderen Körperseite. Der Dreipunktsicherheitsgurt stellt demgegenüber eine Kombination eines Beckengurtes mit einem Schrägschulter-Gurt dar.

Damit diese Sicherheitsgurte in ihre Rückhaltepoaition gebracht werden, müssen sie im allgemein von den Fahrzeugineaeaen durch Betätigung eines an dem Gurt vorgesehenen Gurt» Schlosses angelegt werden. Um dieses zuweilen lästige Anlegen der Sicherheitsgurte zu vermeiden, ist es auch schon bekannt, daß wenigsten ein Befestigungspunkt des Gurtes an der dem Fahrzeugsitz benachbarten Fahrzeugtür angebracht ist« Auf diese Weise kann das Anlegen und Entfernen des Sicherheitsgurtes allein durch Betätigen der Tür erfolgen, wobei zweckmäßigerweise der Sicherheitsgurt eine den Gurt selbsttätig aufwickelnde Wickelspule mit einer zugeordneten in Gefahrenfällen "eingreifenden Sperrvorrichtung aufweist. Eine Einrichtung, die einen derartigen, sich selbsttätig anlegenden Gurt aufweist, wird im allgemeinen als passiv bezeichnet.

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Die bisher "bekannten Sicherheitsvorrichtungen haben jedoch einige Nachteile, die die vorliegende Erfindung beseitigen will. So zeigt der oben beschriebene Dreipunkt-Sicherheitsgurt einen sehr guten Rückhalteeffekt sowohl des Ober- als auch des Unterkörpers dee Fahrzeuginsassen. Er ist jedoch besonders bei seiner Anwendun-j in einer passiven Sicherheitseinrichtung sehr aufwendig und behindert dann auch in erheblichem Maße das Ein- und Aussteigen aus dem Fahrzeug. Demgegenüber ist der Zweipunkt-Sicherheitsgurt zwar weniger aufwendig, er bringt jedoch den Nachteil, daß entweder der Oberkörper oder der Unterkörper des Insassen nicht zurückgehalten 'Werden, so daß diese frei beweglichen Körperteile im Falle eines Unfalles den zwischen dem Fahrzeug und dem Fahrzeiiginsassen infolge der Massenträgheit auftretenden Relativbeschleunigungen ungeschützt ausgesetzt sind.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, ein möglichst einfaches und bequemes Bowie wenig hinderliches Rückhaltesystem für die Insassen eines Kraftfahrzeuges zu schaffen, das einen weitgehenden Schutz gegen Verletzungen durch Aufprallen auf starre Teile der Innenaufbauten des Fahrzeuges gewährleistet. Darüber hinaus soll dieses System auch zuin Einsatz als passive Sicherheitseinrichtung geeignet sein.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß der Sicherheitsgurt als den Oberkörper des Insassen zurückhaltender Schrägschultergurt ausgebildet ist und daß zur Rückhaltung des Unterkörpers ein energieabsorbierendes Aufschlagelement im Bereich der Knie des Insassen am Fahrzeugrahmen angeordnet ist. Die von der Erfindung vorgeschlagene Kombination eines ansich bekannten Schrägschultergurtes mit einem energieabsorbierenden Aufschlagelement zur Rückhaltung des Unterkörpers bringt nun eine Reihe von Vorteilen, die

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ihre Verwendung insbesondere als passive Sicherheitseinrichtung als besonders geeignet erscheinen lassen. So erfordert der Zweipunkt-Schrägschultergurt nur einen verhältnismüßig geringen Bauaufwand auch für den Fall» daß eines seiner beiden Enden, vorzugsweise das obere Ende, an der neben dein Fahrzeugsitz befindlichen Fahrzeugtür befestigt ist. Dabei v/ird gleichzeitig erreicht, daß das Entfernen des Sicherheitsgurtes aus der llüokhalteetellung durch Öffnung der Fahrzeugtür auf eine Weise erfolgt, die ein einfaches und unbehinderten Einsteigen in das Fahrzeug ermöglicht. Hier ist maßgeblich, daß der Gurt am oberen Bereich der Tür befestigt ißt, so daß er in der geöffneten Stellung der Fahrzeugtür verhältnimäßig hoch über dem Fahrzeugsitz hinweggeführt ist und so genügend Platz für ein unbehindertes Einsteigen in das Fahrzeug bei vollständiger Beinfreiheit bietet. Das in der Höhe der Knie des Insassen am Fahrzeugrahmen angeordnete energieabsorbierende Aufschlagelement behindert im Vergleich zu einem Becken- oder Kniegurt den Einstieg in das Fahrzeug nicht wesentlich. Es verhindert jedoch im Falle eines Unfalles ernstere Verletzungen des Fahrzeuginsassen, indem es dessen Unterkörper unter Aufnahme der Aufprallkräfte zurückhält. Das Aufschlagelement kann zwar den Unterkörper des Insassen nioht direkt in den Fahrzeugsitz pressen, da ein gewisser*Abstand zwischen den Knien und der Aufprallfläche des Aufschlagelementes zwecks freier Beweglichkeit der Beine des Insassen verbleiben soll. Jedoch hat sich gezeigt, daß ein geringes Wach-Vorn-Rutschen des Unterkörpers eines Fahrzeuginsasson im Falle eines Unfalles und ein damit verbundenes geringes Nach-Unten Rutschen des Oberkörpers unter dem Schrägschultergurt hinweg sogar von Vorteil ist, als dadurch in erhöhtem Maße vermieden wird, daß Teile des Oberkörpers dos Fahrzeuginsassen, insbesondere der Kopf, auf das Lenkrad oder die

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Armaturentafel aufschlagen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung soll das , energieabsorbierende Aufschlagelement wenigstens zwei mit Abstand voneinander angeordnete und in zur Aufschlagrichtung im wesentlichen senkrechten Ebenen stehende Plattenteile und mindestens ein zwischen den Plattenteilen angeordnetes Verbindungsteil aufweisen, das beim Aufschlag unter plastischer Verformung den Abstand zwischen den Plattenteilen verkürzt. Diese Ausbildung des energieabsorbierenden Aufschlagelementes bewirkt einen weitgehenden Schutz des Kniebereiches des PahrzeuginBassen vor ernsten Verletzungen durch eine definierte, energieverzehrende Verformung in Abhängigkeit von der ausgeübten Aufprallkraft. Auf diese Weise kann die auf den Unterkörper des Pahrzeuginsassen ausgeübt© Bückhaltekraft in bestimmten, zulässige Belastungen nicht überschreitenden Grenzen gehalten werden.

Als besonders vorteilhaft hat sich ein Aufschlagelemehrt erwiesen, dessen Verbindungsteil gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung aus einem im Querschnitt rhombusförmigen Blechelement besteht, dessen eine Diagonale in Aufschlagrichtung liegt. Dieses Element zeigt einen für die Verformung bei eine« Aufprall günstigen Kraft-Weg-, und Kraft-Zeit-Verlauf, der einem Rechteck weitgehend angenähert ist. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Aufschlagelementes, besteht aus gebogenen Blechsegmenten, deren Endteile parallel zueinander und senkrecht zur Aufschlagrichtung verlaufen und deren mittlere Teile symmetrisch gegenüber der Aufschlagrichtung um einen kleinen Winkel abgeknickt sind.

TJm das Auftreten von Verletzungen durch scharfe Kanten oder dergleichen zu veraeiden, soll das energieabsorbieren-

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de Aufechlagelement auf der dem Insassen zugewandten Stirnfläche eine Polsterschicht aufweisen.

Die Erfindung schlägt weiterhin vor, das energieab-Borbierendo Auf sohl agel einen t als Ablagefläohe auszubilden, ao daß es sinnvoll in die Innenaufbauten eines Fahrzeuges eingegliedert" ist.

Weitere Vorteile und Merkmale dor Erfindung Bind in der Beschreibung enthalten, die dae in der Zeichnung dargestellte AusführungßbeiBpiel der Erfindung näher erläutert. Ea zeigen:

Figur 1 in einer seitlichen Ansicht einen Ausschnitt aus einem Kraftfahrzeug mit einen auf einem Kraftfahrzeugsitz sitzenden Fahrzeuginsaasen,

Figur 2 eine Draufsicht auf den in der Figur 1 dargestellten Kraftfahrzeugsitz und

Figur 3 einen Längsschnitt durch ein Aufschlagelement gemäß der Erfindung in vergrößertem Maßstab.

In den Figuren 1 und 2 ist mit 1 ein auf einem Kraftfahrzeugsitz 2 sitzender Fahrzeuginaasse-bezeichnet, der mittels eines Zweipunkt-Sicherheitsgurtes 6 auf dem Sitz festgeschnallt ist. Der Rahmen 3 des Kraftfahrzeuges 1st im Bereich vor den Vordersitzen 2 zu eines Armaturentafel 4 ausgebildet. Mit 5 1st die vordere Windschutzscheibe bezeichnet. Im Kniebereich des Fahrzeuginsassen ist am Fahrzeugrahmen 3 ein energieabsorbierendes.Aufschlagelement 12 befestigt, dae auf der dem Fahrzeuginsassen zugewandten Stirnfläche eine Polsterschicht 16 aufweist.

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Der ίιΐβ Zveipunkt-Gurt in Form eines Schägschulter-Gurtes auegebildete Sicherheitsgurt 6 iat beiderseits dee Fahrzeugsitzes 2 befestigt und führt von dem rechten Beokenbereich deg Fahrzeuginsaesen diagonal über die Brust zu dem linken Sohulterbereich. Dabei ist das eine, und zwar untere Ende des Gurtes an einem in Längsrichtung des Fahrzeuges verlaufenden Wellentunnel 8-unter Zwischenschaltung einer den Sicherheitsgurt 6 durch Federspannung selbsttätig aufwickelnden Wickelspule 7 befestigt, während der obere Befestigungspunkt 9 des anderen Endes des Sicherheitsgurtes 6 am Rahmen der mit 10 bezeichneten, neben dem Fahrzeugsitz 2 liegenden Fahrzeugtür angeordnet ist. Während nun der Sicherheitsgurt 6 den Oberkörper des Fahrzeugineassen 1 auf den Fahrzeugsitz 2 halten soll und auf diese Weise bei einem Unfall ein Aufprallen des Oberkörpers auf Teile der Armaturentafel 4 oder des Steuerrades 11 verhindern soll, bewirkt das in Höhe der Knie des Fahrzeuginsassen befestigte Aufschlagelement 12 eine Bückhaltung des Unterkörpers bei Unfällen,

In dem in der Zeichnung dargestellten AuBfuhrungsbeispiel ist die Erfindung, in ihrer Anwendung bei einem passiven Sicherheitssystem gezeigt. Als passiv vird das System deshalb bezeichnet, weil die Rückhaltevorrichtungen ohne besondere Betätigung durch den Fahrzeuginsaasen in Bückhaltestellung gebracht werden beziehungsweise sich in Rückhaltestellung befinden. So ist nämlich das im Kniebereich vorgesehene und besonders zweckmäßigerweise als Ablagefach ausgebildete Aufschlagelement 12 fest und im wesentlichen unbeweglich, jedoch unter Gewährung ausreichender Beinfreiheit für den Fahrzeuginsassen,am Fahrzeugrahmen angebracht. Auch der Schrägschultergurt 6 nimmt selbsttätig beim Einsteigen in das Fahrzeug die Rückhaltesteilung ein. Dies wird durch die Befestigung des einen Endes des Sicherheitsgurtes am

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oberen Bereich dee Bahnen« der Fahrzeugtür 10 erreicht. Dadurch iit nämlich der Sicherheitsgurt 6 bei geschlossener Fahrzeugtür 10 in Rückhaltesteilung um den Oberkörper des Fahrzeugineassen 1 geschlungen, während bei geöffneter Tür, wie dies durch die strichpunktierte Linie 10' in Figur 2 angedeutet ist, der Sicherheitsgurt (zu vergleichen die strichpunktierte Linie 6') aus der Rückhalteetellung entfernt ist und bo das ungehinderte Einsteigen in das Fahrzeug ermöglicht. Dabeiist darauf hinzuweisen, daß die beim öffnen der Tür notwendige Längung des Sicherheitsgurtes durch Abwickeln von der Abwickelepule 7 ermöglicht wird. Beim Auftreten eine3 Fahrzeugunfalles verhindert dagegen eine der Aufwiekelspule 7 zugeordnete, an sich bekannte und beim Auftreten größerer Massenbeeohleunigungskräfte eingreifende Sperrvorrichtung ein Abwickeln dee Sicherheitsgurtes.

In der Figur 3 ist das von der Erfindung vorgeschlagene Aufschlage!.ement 12 in vergrößertem Maßstab näher dargestellt. Dabei ist mit 19 die Richtung des bei einem Unfall erfolgenden Aufpralle der Knie des Fahrzeuginsassen angedeutet. Das Aufschlagelement 12 besteht im wesentlichen aus zwei senkrecht zur Aufprallrichtung 19 angeordneten plattenförmigen Bauteilen 15 und 14 und einem zwischen diesen plattenförmigen Bauteilen vorgesehenen Verformungsteil 15· Das Plattenteil 13 weist auf der dem Fahrzeuginsassen zugewandten Seite eine Frontplatte 17 auf, die mit einer beispielsweise aus Hartschaum bestehenden Polsterschicht 16 versehen ist. Die Polsterschicht 16 soll das Entstehen von Verletzungen durch Aufprallen auf scharfe Kanten der plattenförmigen Bauteile vermeiden. An der oberen Seite weist das Aufschlagelement eine leichte, nicht versteifend wirkende Abdeckplatte 18 auf, .so daß das Aufschlagelement 12 als quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeuges liegende, unterhalb der Armaturentafel 4 angeordnete Ablagefläche dienen kann.

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In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Verformungsteil des Aufschlagelementes 12 etwa rhambusförmig mit einer in Aufprallrichtung liegenden Diagonale ausgebildet. Das gesamte Aufechlagelement 12 besteht dabei im wesentlichen aus zwei Blechsegmenten 20 und 21, die so abgewinkelt sind, daß zwei prallele Endteile 1? und 14 und ein mittleres abgeknicktes Teil 15 entsteht. Dieses mittlere Teil 15 weist in der Mitte einen Knick auf und bildet gegenüber den Endflächen 13 und 14 jeweils einen Winkel von etwa 60°. Die Endflächen 14 sind an dem Fahrzeugrahmen 3> beispielsweise durch Verschweißung, starr befestigt, während die Endteile 13 an der Frontplatte 17 fest angebracht sind. Beim Auftreten einer in Richtung des Pfeiles' 19 wirkenden Kraft verformt sich das Aufschlagelement 12 durch Ausknicken der mittleren Teile 15· Bei dieser Verformung ergibt sich ein guter, nämlich nahezu rechteckförmiger Kraft-Weg- und Kraft-Zeit-Verlauf. - .

In der Figur 3 ist das Aufschlagelement'in einem Längs--· schnitt dargestellt. Das Aufschlagelement besteht also aus zwei' im wesentlichen in horizontaler Richtung verlaufenden Blechsegmenteh 20 und 21. Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, ein Aufschlagelement in der Weise auszuführen, daß mehrere derartige, jeweils spiegelbildlich zu-» sammengesetzte Blechelemente, mit vertikalen Achsen nebeneinanderliegend zu einem, sich im wesentlichen in horizontaler Riehtμng erstreckenden Aufschlagelement zusammengefaßt werden.

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Claims

A η β ρ r ϋ c h β

icherheiteeinrichtung für die Insassen eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrseuges, unter" Verwendung eines den Insassen auf de» Fahrzeugsitz haltenden Sicherheitsgurtes, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitsgurt alo den Oberkörper des Inaassen (i) zurückhaltender Schrägschultergurt (6) ausgebildet ist und das zur Rückhaltung des Unterkörpers ein energieabaorbierendee Auf schlageJLeir.ent (12) im Bereich der Knie des Insassen an Fahrzeugrahmen (3) angeordnet ist,

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitsgurt (6) eine den Gurt selbsttätig aufwickelnde Vickelspule (7) aufweist und mit seinem oberen Ende (9) an der neben dem Fahrzeugsitz (2) befindlichen Fahrzeugtür (1O) befestigt ist,

3. Sicherheitseinrichtung, insbesondere nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das energieabeorbierende Aufschlagelement (12) wenigstens zwei ait Abstand voneinander angeordnete und in zur Aufschlagrichtung (if) im wesentlichen senkrechten Ebenen stehende Plattenteile (13» 14) und mindestens ein zwischen den Plattenteilen angeordnetes Verbindungsteil (15) aufweist, das beim Aufschlag unter plastischer Verformung den Abstand »wischen den Plattenteilen verkürzt.

4. Sicherheitseinrichtung nach Ansprach 3_f dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsteil (15) des Aufßchlagele^ mentes <(12) einen rhombusformigen Querschnitt mit einer

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in Aufschlagrichtung (19) liegenden Diagonale aufweist.

Sicherheitseinrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufschlagelement (12) aus gebogenen Blechsegmenten "besteht, deren Endteile (13» 14) parallel zueinander und senkrecht zur Aufschlagrichtung (19) verlaufen und deren mittlere Teile (15) symmetrisch gegenüber der Aufschlagrichtung um einen kleinen Winkel abgeknickt sind.

6. Sicherheitseinrichtung nach den Ansprüchen 3 *>is 5, dadurch gekennzeichnet, daß das energieabsorbierende AufBChlagelement (12) auf der dem Insassen (1) zugewandten Stirnfläche eine Polsterschicht (16) aufweist,

7. Sicherheitseinrichtung nach den Ansprüchen 3 his 6, dadurch gekennzeichnet, daß das energieabsorbierende. AufBChlagelement (12) als Ablagefläche ausgebildet ist.

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