DE2249786A1

DE2249786A1 - Sicherheitseinrichtung fuer die insassen von fahrzeugen, insbesondere von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE2249786A1
Application number: DE2249786A
Authority: DE
Inventors: Arthur Dipl Ing Prochazka
Original assignee: Bayern Chemie Gesellschaft fuer Flugchemische Antriebe mbH
Current assignee: Bayern Chemie Gesellschaft fuer Flugchemische Antriebe mbH
Priority date: 1972-10-11
Filing date: 1972-10-11
Publication date: 1974-04-25
Also published as: JPS49132725A; SE397770B; IT1003146B; FR2203331A5; US3901531A; GB1450902A; SE7609645L; GB1450901A

Description

Messerschmitt-Bölkow-Blohm Ottobrunn, 27, Sept. 1972

Gesellschaft mit BS62 dN/pe

beschränkter Haftung, 7459

München 2249786

Sicherheitseinrichtung für die Insassen von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitseinrichtung für die Znsassen von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit einer durch einen Sensor auslösbaren Einrichtung zum Strammziehen des Sicherheitsgurtes,, die aus einem Arbeitszylinder besteht, dessen durch Gasdruck verschiebbarer Kolben mit dem Sicherheitsgurt verbunden ist.

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Bei den nachfolgenden Ausführungen ist unter den Begriff "Sicherheitsgurt" jede mögliche Ausführungsform einer Haltevorrichtung zu verstehen, d.h. also sowohl Gurte aus einem oder mehreren Riemen, Gehänge oder der Körperfor« angepaßte Schutzschilde oder westenähnliche Umhänge, die u.U. zwei oder drei, ggf. auch mehr Befestigungspunkte haben.

Die Benutzung von Sicherheitsgurten o.a. durch Fahrzeuginsassen ist im Fall einer Kollision besonders dann wertvoll, wenn der Gurt fest angezogen und die gefährdete Person in ihren Sitz hineingezogen, d.h. gegenüber dem Fahrzeug eindeutig festgelegt wird. Ein solcher Zustand kann aus Gründen der notwendigen Bewegungsfreiheit und des körperlichen Wohlbefindens während einer längeren Fahrt nicht stets aufrechterhalten werden; es ist im Gegenteil in der Regel üblich, einen ohnehin oft als lästig empfundenen Sicherheitsgurt locker umzulegen, so daß es beim plötzlichen Aufprall des Fahrzeuges auf ein Hindernis zu Verletzungen kommen kann, die bei ordnungsgemäß angelegtem Sicherheitsgurt oder einer ähnlichen Einrichtung vermeidbar gewesen wären.

Ein Sicherheitsgurt o.dgl. muß also, um seine Aufgabe als Sicherheitseinrichtung erfüllen zu können, von Anbeginn jeder gefährlichen Fahrzeugverzögerung an mit einer durch die konstruktiven Bedingungen innerhalb des Fahrzeuges bedingten Vorspannung an dem Fahrzeuginsassen anliegen. Nur dann sind die Voraussetzungen dafür geschaffen, daß Jeder nach vorn gerichteten Trägheitskraft des Fahrzeuginsassen der größtmögliche freie Weg für die Verformungsarbeit zur Verfügung steht. Dabei muß sich aber die Spannung des Gurtes in erträglichen Grenzen halten, so daß Verletzungen ausgeschlossen sind.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gefährdeten Fahrzeuginsassen mittels des umgelegten Sicherheitsgurtes nur so fest in den Sitz zu ziehen, daß einerseits der größtmögliche Weg bis zum nächsten vor ihm liegenden Hindernis, also z.B. dem Lenkrad oder dem Armaturenbrett, eingestellt ist, andererseits aber Verletzungen durch das plötzliche · Strammziehen des Sicherheitsgurtes o.dgl. sowie ein vorzeitiges Dehnen oder Recken des Gurtmaterials vermieden werden.

Die Erfindung besteht darin, daß Mittel zur Begrenzung der auf den Sicherheitsgurt ausgeübten Zugkraft vorgesehen sind, und zwar kann erfindungsgemäß beispielsweise der die Kolbenbewegungen verursachende Gasdruck mittels eines einstellbaren Sicherheitsventiles in wählbaren Abstufungen entspann-

bar sein. . . ■

Damit ist gewährleistet, daß die notwendige Kraftbegrenzung nicht allein durch die Wahl der Abmessungen des Gasgenerators etc. vorgenommen wird, sondern daß zusätzliche Mittel die Begrenzung der Kolbenbewegungen bewirken.

Die Mittel zur Begrenzung der besagten Kraft können nach einer anderen Version gemäß der Erfindung auch darin bestehen, daß zwischen dem Kolben und dem Sicherheitsgurt ein mechanisch •wirkender Kraftbegrenzer eingeschaltet ist.

Erfindungsgemäß wird bei der Konzipierung des verwendeten 2,5 Kraftbegrenzers darauf gesehen, daß der Kolbenweg bei Erreichen der Höchstkraft durch einen nachgiebigeren Anschlag begrenzt ist, durch dessen Wirksamwerden die anzugurtende Person schonend und nicht abrupt zurückgezogen wird.

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Als nachgiebiger Anschlag kann erf indungsgeinäß eine.die Kolbenbowegungcn dämpfende Gasfeder Verwendung finden» die sich in der hinteren Zylinderhälfte auf der Rückseite dos Kolbens während dessen Bewegung aufbaut und die zur Vermeidung unausgeglichener Bewegungen mittels eines Überdruckventiles im Zylinderboden rechtzeitig abgebaut werden kann. Eine Dämpfung der Kolbenbewegung kann auch auf andere an sich bekannte Weise erreicht werden, z.B. durch Ausfütterung des hinteren Zylinderraumes mit einem nachgiebigen Material, z.B. in Zellenstruktur oder durch Anordnung einer Dämpfungsplatte innerhalb des Zylinders, die gegenüber dem Zylinderdeckel durch Druckfedern abgestützt ist·

Weiterhin ist es gemäß der Erfindung zweckmäßig, die Dämpfungsglieder einstellbar auszuführen, so daß der Grad der Dämpfung entsprechend dem Körpergewicht des durch die Haltevorrichtung in den Sitz hineinzuziehenden Fahrzeuginsassen wählbar und auf einer Skala einstellbar ist.

Bei Anwendung der Sicherheitseinrichtung nach der Erfindung kann in vorteilhafter Weise der gesamte zur Verfügung stehende Weg vom Sitz des Fahrzeuginsassen bis zum nächsten vor ihm liegenden Hinternis, also z.B. dem Lenkrad oder dem Armaturenbrett, voll ausgenutzt werden, um die im Falle einer plötzlichen Verzögerung, z.B. eines Aufpralles des Fahrzeuges auf ein Hindernis, wirksam werdenden TrHgheitskräfte sinnvoll abzubauen, d.h., die gefährdete Person abzufangen und tödliche Verletzungen zu vermeiden·

Auf der nachfolgend beschriebenen Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert· Die Zeichnung ist auf die schematische Darstellung der für das Verständnis der Erfindung notwendigen Teile beschränkt. Es zeigen

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Fig. 1 einen angegurteten Insassen eines Kraftfahrzeuges in Fahrerposition;

Fig. 2 den Fahrzeuginsassen gemäß Fig. 1 nach dem Strammziehen des Sicherheitsgurtes bzw. nach ' plötzlicher Verzögerung des Fahrzeuges;

Fig. 3 in etwa natürlicher Größe eine Kolben-Zylinder-Einheit zum Festziehen des Sicherheitsgurtes;

Fig· 4 eine andere Kolben-Zylinder-Einheit mit angeschlossenem mechanischem Kraftbegrenzer.

Fig. 1 stellt einen Kraftfahrzeugfahrer in der üblichen Position 1 dar. Der Sicherheitsgurt 2 ist verhältnismäßig locker umgelegt und der Fahrer sitzt nicht, eingeengt und ist nicht "an seinen Sitz gepreßt. Die Kolben 3, 4 beider Arbeitszylinder 5, 6 befinden sich in Losestellung, so daß die Kolbenstangen 7, 8 mit den angeschlossenen Gurtenden 9, 10 ausgefahren sind. Der Gurt 2 ist derart um den Fahrzeuginsassen 1 gelegt, daß dieser die erforderliche und zu seinem Wohlbefinden notwendige Bewegungsfreiheit hat.

Fig. 2 zeigt den Fahrer in Position 11, unmittelbar nach einer plötzlichen Verzögerung, z.B. .einem Aufprall des Fahrzeuges auf ein Hindernis. Der Gurt 2 hat ihn fest in den Sitz zurückgezogen. Durch Zündung, von in Fig. 1 nicht dargestellten Gaserzeugern in. den von den Kolbenstangen durchsetzten vorderen Kammern der Arbeitszylinder 5 und sind die Kolben 3, 4 eingefahren und haben die Enden 9, des Gurtes stramm angezogen.

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In Fig. 3 ist ein Arbeitszylinder 12 etwa natürlicher Größe dargestellt. Am äußeren Ende der Kolbenstange 13 ist der Sicherheitsgurt 14 angeschlossen. Bei Zündung der im Kolben eingelassenen Raketentriebwerke 16 (Gaserzeuger) durch ein nicht dargestelltes Schaltorgan, welches bei Auftreten einer plötzlichen Verzögerung des Fahrzeuges in Wirkung tritt, wird im Raum 17 des Zylinders 18 ein Druck aufgebaut. Da^s Einstellventil 19 erlaubt es, den Druck entsprechend der verschiedenen Gewichte der in den Sitz zu ziehenden Personen genau einzujustieren. Der Druck bleibt konstant, da das Triebwerk während des ganzen KoIlisionsVorganges brennt und ein steter Druckausgleich über die Öffnung 22, sowie das Überdruckventil 19 im Zylinderdeckel 20 erfolgt. Wird die; eingestellte Kraft überschritten, so öffnet das Ventil Gleichzeitig bewegt sich der Kolben nach vorne und die angegurtete Person ebenfalls. Sobald die Zugkraft nachläßt, schließt sich das Ventil 19 und der Fahrer wird wieder in den Sitz zurückgezogen.

Eine ins Freie führende Abgasleitung ist an die öffnung im Zylinderdeckel 20 angeschlossen; durch sie werden die Abgase des Raketentriebwerkes 16 abgeleitet* Das Ende des Zylinders 10 ist mit einem Verschlußdeckel 23 versehen, der eine ebenfalls einstellbare Entlastungsofinung 24 aufweist, deren einstellbare Weite eine verschieden starke Dämpfung der Kolbenbewegungen zuläßt. Der Kolbenweg wird überdies durch eine Platte 25 begrenzt, die gegenüber dem Verschlußdeckel 23 durch Druckfedern 26 nachgiebig gelagert ist. Diese stellt einen nachgiebigen Anschlag für den Kolben dar, wenn der Kolbenweg lang ist.

Anstelle des beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel angewendeten Ruckstoßprinzipes, bei welchem ein oder mehrere Gaserzeuger als Raketentriebwerke ausgebildet

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und im Kolben gelagert sind, ist auch ein geschlossenes ^: System möglich, bei welchem zwischen de"n Zyrinderräume ri auf beiden Kolbenseiten ein Druckausgleich erzielt wird und der Gaserzeuger entweder im Zylinderdeckel öder an der Zylinderwand gelagert ist.

Gute Vrrsuchsergebnisse wurden auch bei Anwendung eines anderen nach dem sog, Kanonehabschußprinzip arbeitenden Systems erzielt, bei welchem der Kolben ebenfalls mittels eines Gaserzeugers angetrieben wird; die auf den Gurt ausgeübte höchste Zugkraft ist jedoch hier mittels eines mechanisch arbeitenden Kraftbegrenzers einstellbar.

In Fig. 4 ist diese Einrichtung dargestellt.

Im Zylinder 30 ist der Kolben 31 längsverschieblich gelagert. Seine Längsverschiebung erfolgt mittels einer Treib- ladung 32, die in einer Ausnehmung des Zylinderbodens 33 liegt und die durch die Zünder 34 unter Vermittlung des nicht dargestellten Sensors beim Eintreten einer plötzlichen Verzögerung des Fahrzeuges initiiert wird· Am gegenüberliegenden Ende des Kolbens 31 ist an einem Führungsarm 35 eine Sperrklinke 36 um den Drehpunkt 37 verschwenkbar gelagert. Die Sperrklinke 36 greift beim Verschießen des Kolbens in eine Verzahnung 38 auf der Außenseite des Zylinders 30 ein und fixiert die ausgefahrene Kolbenstellung.

Der Zylinderboden wird von einer Schicht 39 in Wabenstruktur aus nachgiebigem Material gebildet. Dieses hat die Aufgabe, die Kolbenbewegung bei extrem langen Kolbenwegen abzudämpfen.

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Im Drohpunkt der Sperrklinke 36 greift ein einstellbarer Kraftbrgrenzer 40 üblicher Bauart an· Dieser wird zusammen mit Jem Kolben 31 verschoben. An der Zugöse 41 des Kraftbegrenzers 40 ist das Ende des Gurtes 42 angeschlossen. Wird eine bestimmbare und am Kraftbegrenzer einstellbare Zugkraft überschritten, so fährt das Halteglied 4 3 der Zugöse 41 aus dem Gehäuse des Kraftbegrenzers 40 aus, wobei Energie gewandelt und die angegurtete Person entlastet wird.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

1. Sicherheitseinrichtung für die Insassen von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen mit einer durch einen Sensor auslösbaren Einrichtung zum Strammziehen des Sicherheitsgurtes, die aus einem Arbeitszylinder besteht, dessen durch Gasdruck verschiebbarer Kolben mit dem Sicherheitsgurt verbunden ist, gekennzeichnet durch Mittel zur Begrenzung der auf den Sicherheitsgurt (14, 42) ausgeübten Kraft.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Kolbenbewegungen verursachende Gasdruck mittels eines einstellbaren Sicherheitsventiles (19, 24) in wählbaren Abstufungen entspannbar ist.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ,gekennzeichnet , daß zwischen Kolben (31) und Sicherheitsgurt (42) ein mechanisch wirkender Kraftbegrenzer (40) eingeschaltet ist.

4. Sicherheitseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch Mittel zur Dämpfung der Kolbenbewegung.

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5. Sicherheitseinrxchtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der VJeg des Kolbens (15) durch Einjustierung der D"mpfungsglieder (19, 24) begrenzbar ist·

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