DE2335958A1

DE2335958A1 - Plastisch deformierbares rueckhalteelement

Info

Publication number: DE2335958A1
Application number: DE19732335958
Authority: DE
Inventors: Klaus Oehm
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1973-07-14
Filing date: 1973-07-14
Publication date: 1975-01-30
Also published as: FR2236694B3; FR2236694A1

Description

VOLKSWAGEHV/EEK Aktiengesellschaft

518 Wolfsburg

Unsere Zeichen: K 1526 \ 3_§ 7, 73

1702-Pt-We/Sf

Plastisch deformierbares Eückhalteelement

Die Erfindung bezieht sich auf ein plastisch deformierbares Eückhalteelement, insbesondere zur Eückhaltung des Unterkörpers von in einem Fahrzeug sitzenden Insassen·

Um die Gefahr von Verletzungen von Fahrzeuginsassen bei beispielsweise durch einen Unfall verursachten starken Fahrzeugverzögerungen zu verringern, ist es bereits bekannt, als Deformationsglieder ausgebildete Hückhalteelemente in dem Fahrzeug so anzuordnen, daß sie besonders gefährdete Körperteile der Insassen bei einem Unfall zurückhalten. So ist beispielsweise in einer älteren Patentanmeldung (P 22 48 OO5.I) ein besonders günstiges passives Sicherheitssystem für Fahrzeuge - insbesondere für ein Kraftfahrzeug - vorgeschlagen, das aus einem als Schrägschultergurt ausgebildeten, vorzugsweise mit einem Ende an einer Fahrzeugtür befestigten und mittels einer.Gurtspannvorrichtung aufwickelbaren 2-Punkt-Sicherheitsgurt aur Eückhaltung des Oberkörpers eines Fahrzeuginsassen und einem iia Bereich der Knie der Insassen am Fahrzeugrahmen befestigten defonaier-

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"baren fiückhalteelement zur Abstützung des Unterkörpers des Insassen besteht. Dieses passive, d. h. ohne besondere Betätigung durch die In3asBen selbsttätig die Rückhaltestellung einnehmende Sicherheitssystem ist besonders einfach und bequem und ermöglicht ein unbehindertes Ein- und Aussteigen aus Fahrzeug.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, ein besonders für die Rückhaltung des Unterkörpers eines Fanrzeuginsassen geeignetes, deformierbares Rückhalteelement zu schaffen, das zum einen einfach und ohne größeren Aufwand gefertigt werden kann und das zum anderen ein möglichst günstiges Deformationsverhalten aufweist. Die letztgenannte Forderung läuft darauf hinaus, daß sich bei der Verformung des Bückhalteelementes ein möglichst konstanter Verlauf der Kraft über der Zeit ohne gefährliche Kraftspitzen einstellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen in Fahrzeugquerrichtung sich erstreckenden, aus dünnem Blech bestehenden Träger, der im Querschnitt als einseitig offenes, U-förmig gebogenes Hohlprofil ausgebildet ist, dessen offene Seite dem Fahrzeuginsassen abgewandt ist.

Erfinderseitig ist festgestellt worden, daß dieses in einfacher Weise aus einem Blech durch Tiefziehen herstellbare Rückhalteelement bei der Verformung durch eine auf die geschlossene, vorzugsweise konvex gekrümmt ausgebildete Stirnseite des Ü-Profils ausgeübte Kraft ein nahezu konstantes Kraft-Zeit-Verhalten aufweist.

In Weiterbildung der Erfindung soll zumindest an den den Fahrzeuginsassen zugewandten Außenseiten des Trägers eine vorzugsweise au3 einem Hart-üchaumatoff bestehende Polsterschicht aufgebracht sein. Dieae Polsterschicht soll den Insassen vor einer Verletzung oder Beschädigung durch scharfe Kanten an dem Träger oder dergleichen schützen,und bewirkt eine großflächige und gleichmäßige Verteilung der Rückhaltekraft auf die zurückzuhaltenden

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Körperteile.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Außenkontur der Schaumstoffschicht eine solche Form aufι daß eine auf der Oberseite des Trägers angeordnete, durch einen Rand begrenzte, ebene Ablagefläche gebildet ist. Auf diese Veise kann das Rückhalteelement sinnvoll in die Innenaufbauten eines Fahrzeuges als zusätzliche Möglichkeit zur Ablage von Kleingepäck und dergleichen, insbesondere unterhalb des Armaturenbrettes, eingegliedert werden.

Zur Befestigung des deformierbaren Rückhalteelementes an dem Fahrzeugaufbau soll gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung eine die Ober- und Unterseite des U-förmigen Trägers verbindende, im Abstand zu der Stirnseite angeordnete Befestigungs-Strebe vorgesehen sein. Ein besonders günstiges ■Verformungsverhalten ergibt sich dabei dann, wenn die Befestigungsstrebe im Bereich der Unterseite des Trägers in der Weise abgebogen ist, daß sie eine im spitzen Winkel zu der Unterseite verlaufende Anlagefläche bildet.

Weitere Vorteile und die wesentlichen Merkmale der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung aufgeführt, die das in der Zeichnung gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellungsweise in

Figur 1 einen Ausschnitt aus einem Kraftfahrzeug mit einem durch Rückhalteelemente gesicherten Fahrzeuginsassen und

Figur 2 einen Querschnitt durch das zur Abstützung des Kniebereiches des Fahrzeuginsassen vorgesehene, deformierbare·. Rückhalteelement i .

In der Figur 1 ist mit 1 ein auf einem Kraftfahrzeugsitz 2 sitzender Fahrzeuginsasse bezeichnet, der mittels eines 2-Punkt-Sicherheitspurtes 6 auf dem Sitz angeschnallt ist. Der Rahmen J

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des Kraftfahrzeuges ist im Bereich vor den Fordersitzen 2 zu einer Armaturentafel 4 ausgebildet. Mit 5 ist die vordere Windschutzscheibe bezeichnet. Im Kniebereich des Fahrzeuginsassen ist am Fahrzeugrahmen 3 ein plastisch deformierbares Rückhalteelement 12 befestigt, das auf der dem Fahrzeuginsassen zugewandten Stirnfläche eine Polsterschicht 16 aufweist.

Der als Schrägschultergurt ausgeführte Sicherheitsgurt 6 ist beiderseits des Fahrzeugsitzes 2 befestigt. Dabei ist das untere Ende des Gurtes an einem in Längsmitte des Fahrzeuges verlaufenden Wellentunnel 8 unter· Zwischenschaltung einer den Sicherheitsgurt 6 durch Federspannung selbsttätig aufwickelnden Wickelspule 7 angebracht} während der obere Befestigungspunkt 9 des anderen Endes des Sicherheitsgurtes 6 am Hahmen der mit 10 bezeichneten, neben dem Fahrzeugsitz 2 liegenden Fahrzeugtür angeordnet ist. Der Gurt 6 verläuft also von dem der Fahrzeugmitte zugewandten Beckenbereich des Fahrzeuginsassen diagonal über die Brust zu dem der Fahrzeugtür zugewandten Schulterbereich und hält auf diese Weise den Oberkörper des Fahrzeuginsassen 1 bei plötzlichen Verzögerungen des Fahrzeuges^, beispielsweise infolge eines Unfalles, auf dem Fahrzeugsitz 2 und verhindert so ein Aufprallen des Oberkörpers auf Teile der Armaturentafel 4 oder des Steuerrades 11· Das in Höhe der Knie des Fahrzeuginsassen 1 unterhalb der Armaturentafel 4 angebrachte deformierbare Bückhalteelement stützt dagegen bei einem Unfall den Unterkörper des Fahrzeuginsassen ab und verhindert dessen Aufschlagen auf Teile der Innenaufbauten des Fahrzeugs. Gleich zeitig ist dieses Bückhalteelement in vorteilhafter Weise als zusätzliche Ablagefläche zur Aufnahme von Kleingepäck und dergleichen ausgebildet.

In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführun^sbeispiel ist die Erfindung in ihrer Anwendung bei einem passiven Sicherheitssystem gezeigt. Als passiv wird dieses System deshalb bezeichnet,

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weil die Rückhaltevorrichtungen ohne besondere Betätigung durch den Fahrzeuginsassen in Rückhaltestellung gebracht werden, bzw. sich in Rückhaltestellung befinden. So ist das im Kniebereich vorgesehene Rückhalteelement 12 fest und im wesentlichen unbeweglich, jedoch unter Gewährung ausreichender Beinfreiheit für den Fahrzeuginsassen, am Fahrzeugrahmen angebracht. Der Schrägschultergurt 6 nimmt selbsttätig beim Einsteigen in das Fahrzeug die Rückhaltestellung ein, da er mit seinem oberen Ende am Rahmen der mit strichpunktierten Linien angedeuteten Fahrzeugtür befestigt ist. Dadurch ist der Sicherheitsgurt bei geschlossener Fahrzeugtür 10 in Rückhaltestellung um den Oberkörper des Fahrzeuginsassen 1 geschlungen, während beim Öffnen der Tür der Sicherheitsgurt 6 aus der Rückhaltestellung entfernt wird und so das ungehinderte Einsteigen in das Fahrzeug ermöglicht. Die beim Öffnen der Tür notwendige Längung des Sicherheitsgurtes wird dabei durch Abwickeln von auf der Wickelspule aufgewickelt gehaltenem Gurtband ermöglicht. Beim Auftreten eines Unfalles verhindert dagegen eine der Wickelspule 7 zugeordnete, an sich bekannte und beispielsweise beim Auftreten größerer Massen-Beschleunigungskrafte eingreifende Sperrvorrichtung ein Abwickeln des Sicherheitsgurtes, so daß dieser den Oberkörper des Fahrzeuginsassen auffangen kann.

In der Figur 2 ist das von der Erfindung vorgeschlagene, deformierbare Rückhalteelement 12 in vergrößertem Maßstab näher dargestellt. So ist zu erkennen, daß das Rückhalteelement 12 im wesentlichen aus einem einseitig offenen U-förmig gebogenen Hohlprofil-Träger 13 besteht, der mit einer konvex gekrümmten Stirnseite I4 dem Fahrzeuginsassen zugewandt ist. An der dem Fahrzeugaufbau zugewandten^offenen Seite des U-förmigen Trägers 13 ist eine die Ober- und Unterseite des Trägers I3 verbindende,Befestigungsstrebe 15 vorgesehen, mit der das sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckende Rückhalteelement 12 seitlich am Rahmen 3 de3 Fahrzeugs befestigt ist. Die Strebe 15 ist im Bereich der Unterseite des Trägers I3 abgeknickt, so daß eine im spitzen Winkel zu der Unterseite verlaufende Anlagefläche 19

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gebildet wird. Diese Maßnahme vermeidet die Bildung einer scharfen, dem Kniebereich des Insassen zugewandten Kante an der Befestigungsstrebe 15 und damit die Gefahr, daß nach einer vollständigen Verformung des ü-förmigen Hohlprofilträgers im Hückhaltefall die Knie des Insassen mit einer solchen, schwere Verletzungen verursachenden Kante in Kontakt kommt.

Auf der Außenseite des aus dünnem Blech bestehenden Trägers I3 ißt eine aus Hart-Schaumstoff bestehende Polsterschicht 16 aufgebracht, die eine vorteilhafte Abdeckung des Rückhalteelementes bietet und eine großflächige und gleichmäßige Einleitung der fiückhaltekraft in die Knie des Insassen gewährleistet. Das besonders leicht in beliebige Formen zu bringende, beispielsweise aus Integral-Schaum bestehende Polsterschichtmaterial ist dabei so ausgeformt, daß an der Oberseite des Trägers I5 eine ebene Ablagefläche I7 gebildet wird, die durch einen vorspringenden Hand 18 begrenzt ist.

Mit einem Pfeil 20 iöt etwa die Aufschlagrichtung des von dem Rückhalteelement 12 abzustützenden Körperteiles'jin dem gezeigten Au3-führungabeispiel der Knie,angedeutet. Hit dem gestrichelten Liriienzu& 21 ist schließlieh der Träger 1j5 in der deformierten Stellung gezeigt.

Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen, deformierbaren Rückhalteelementes werden in der sehr einfachen Pertigungsmöglichkeit sowie in dem besonders guten Verformungsverhalten gesehen. So kann die Fertigung des in einem AuBführungsbeispiel aus 1,5 mm starkem Tiefziehblech der Blechgüte 1405 bestehenden Trägers I3 durch Tiefziehen erfolgen. Nach Befestigung der ebenfalls einfach geformten Befeütigungsstrebe 15 und Aufbringen der Hartschaum-Poloterschieht 16 steht das Bückhalteelement 12 zum Einbau bereit. Auch die nachträgliche Ausrüstung eines Fahrzeuges mit einem derartigen deformierbaren Rückhalteelement macht daher keine Schwierigkeiten.

Bei statischen und dynamischen Verformungsversuchen hat 3ich gezeigt, daß das erfindungsgemäße Rückhalteelernent einen sehr günstigen Kraft-Weg- bzw. Kraft-Zeit-Verlauf aufweist, indem nämlich die die Verformung bewirkende Kraft im wesentlichen konstant bleibt. Geiv.de

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für Rückhalteelemente ist ein derartiges Verhalten jedoch erforderlich, um sicherzustellen, daß die als Rückhaltekraft auf den Körper des Fahrzeuginsassen ausgeübte Reaktionskraft bestimmte, je nach dem Körperteil unterschiedliche Erträglichkeitsgrenzen nicht überschreitet.

Das von der Erfindung vorgeschlagene Rückhalteelement ist in der Zeichnung als Knie-Aufsohlagelement gezeigt. Selbstverständlich ist jedoch die Anwendung eines derartigen U-förmigen Hohlprofil-Trägers auch zur Rückhaltung anderer Körperteile, beispielsweise der Brust eines Fahrzeuginsassen, möglich» Ebenso ist die Kombination des in der Zeichnung gezeigten Knie-Aufschlagelementes mit einem an der Fahrzeugtür befestigten Schrägschultergurt keineswegs zwingend, sondern stellt lediglich eine besonders zweckmäßige Anwendung in einem sehr einfachen und bequemen, dabei aber sehr wirkungsvollen passiven Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug dar. Ähnlich wirkungsvoll wäre beispielsweise auch die Kombination eines derartigen Knie-Rückhalteelementes mit einem bekannten Luftkissensystem (air bag) für den Oberkörper des Insassen.

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Claims

ANSPRÜCHE

Plastisch deformierbares Rückhalteelement, insbesondere *-" zur Rückhaltung des Unterkörpers von in einem Fahrzeug sitzenden Insassen, gekennzeichnet durch einen in Fahrzeugquerrichtung sich erstreckenden, aus dünnem Blech bestehenden Träger (13)> de^ i^m Querschnitt als einseitig offenes, U-förmig gebogenes Hohlprofil ausgebildet ist, dessen offene Seite dem Fahrzeuginsassen (1) abgewandt ist. ^
2. Rückhalteelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Fahrzeuginsassen (1) zugewandte Stirnseite (I4) des Trägers (I3) konvex gekrümmt ist.
3· Rückhalteelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest an den den Fahrzeuginsassen (1) zugewandten Außenseiten des Trägers (I3) eine Polsterschicht (16) aufgebracht ist.
4· Rückhalteelement nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Polnternchicht.(16) aus einem Hartschaumstoff besteht.

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5. Rückhalteelement nach Anspruch 3 oder 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur der Polsterschicht (16) eine solche Form aufweist, daß eine auf der Oberseite des Trägers angeordnete, durch einen Rand (18) begrenzte, ebene Ablagefläche (17) gebildet ist.
6. Rüekhalteelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Ober- und Unterseite des U-förmigen Trägers (1J) verbindende, im Abstand zu der Stirnseite (I4) angeordnete Ifefestigungs-Strebe (15) vorgesehen ist.

7· Eückhalteelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsstrebe (15) im Bereich der Unterseite des Trägers (15) iⁿ der Weise abgebogen ist, daß sie eine Ia spitzen Winkel zu der Unterseite verlaufende Anlagefläche (19) bildet.

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