DE2344689A1 - Sicherheitseinrichtung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Sicherheitseinrichtung fuer kraftfahrzeuge

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DE2344689A1 DE19732344689 DE2344689A DE2344689A1 DE 2344689 A1 DE2344689 A1 DE 2344689A1 DE 19732344689 DE19732344689 DE 19732344689 DE 2344689 A DE2344689 A DE 2344689A DE 2344689 A1 DE2344689 A1 DE 2344689A1
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Description

23U689
Dr. Ing. h. e. F. PORSCHE AKTIENGESELLSCHAFT ■ 7 STUTTGART-ZUFFENHAUSEN · PORSCH ESTRASSE 42
R 56 Sicherheitseinrichtung für Kraftfahrzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitseinrichtung für Kraftfahrzeuge j die mit einem gegenüber dem Aufbau relativbeweglich ausgebildeten Sitz zusammenwirkt.
Es ist eine Sicherheitseinrichtung der eingangs genannten Gattung bekannt (US-PS 2 959 446), bei welcher Sitze auf einer Grundplatte angebracht sind. Diese Grundplatte ist auf Rollen geführt und stützt sich gegenüber dem Aufbau an Dämpfern ab. Dieser Ausführung haftet jedoch der Nachteil an, daß während eines Aufprallunfalles nach anfänglicher, sehr kurzer Dämpfungsphase der Dämpfer die Verzögerung des Fahrzeuges allmählich und die Verzögerung der Insassen, sofern diese mit einem Rückhaltesystem am Sitz gehalten werden, gegenüber der Fahrzeugverzögerung verspätet beginnt. Dies hat zur Folge, daß die Kopfverzögerung der Insassen gegenüber der Fahrzeugverzögerung am Ende des Aufpralles überhöht ist, was zu schweren Schäden am menschlichen Organismus führen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Einrichtung zu schaffen, mit welcher die genannten Nachteile beseitigt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst» daß die Sicherheitseinrichtung während eines Aufprallunfal1 es den ein Rückhaltesystem umfassenden Sitz mittels einer Betätigungsvorrichtung entgegen der Fahrtrichtung bzw. in Fahrtrichtung bewegt, dergestalt, daß die Sitzverzögerung im Rahmen des mensch-
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lichen Erträglichkeitsbereiches schnell ansteigt und auf einem in diesem Rahmen liegenden» im wesentlichen konstanten Niveau gehalten wird. Hierzu umfasst die Einrichtung ein Regelgerät, das in Abhängigkeit von Gebern die Betätigungseinrichtung verstellt. Ein erster Geber misst die KoI1isionsintensitat, weitere Geber messen die Geschwindigkeitsänderung des Sitzes und/oder des Fahrzeuges. Der erste Geber ist vorzugsweise einer druckgesteuerten Stoßkraftaufnahme zugeordnet. Der zweite Geber ist am Sitz angebracht und nimmt die Sitzverzögerung ab. Es besteht auch die Möglichkeit, daß der zweite Geber der Fahrgastzelle zugeordnet ist und die Beschleunigung derselben während eines Aufpral1unfalles abnimmt. Die Betätigungsvorrichtung wird durch einen druckgesteuerten Zylinder gebildet*
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Betätigungsvorrichtung mit einem eine Kraft-Weg-Charakteristik liefernden Element versehen, dessen Charakteristik an den Verzögerungsverlauf der Fahrgastzelle angepasst ist. Die Betätigungsvorrichtung wird durch einen hydraulischen Zylinder gebildet, der mit einer hydraulischen Stoßkraftaufnahmevorrichtung zusammenwirkt. Das Element ist dem Zylinder zugeordnet und wird durch einen konischen Dorn und eine mit diesem zusammenarbeitende öffnung gebildet.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung bewegt die Sicherheitseinrichtung zu Beginn eines Aufprallunfalles den Sitz über eine Verstelleinrichtung entgegen der Fahrtrichtung. Diese Verstelleinrichtung umfasst einen hydraulischen Zylinder, der mit einer hydraulischen Stoßkraftaufnahmevorrichtung verbunden ist. Die Verstelleinrichtung kann auch mit einem Energiespeicher zusammenwirken.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei einem Aufpral1unfal1 der Verzögerungsverlauf der Insassen durch Bewegen des Sitzes entgegen der Fahrtrichtung bzw. in Fahrtrichtung keine Schaden für den menschlichen Organismus verursacht werden. Die Geber nehmen die
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bei eines Unfallvorgang relevanten Werte auf und führen sie dem Regelgerät zu, das durch Beeinflussung der Betätigungsvorrichtung den Sitz verstellt. Hierbei ist der erste Geber einer druckgesteuerten Stoßkraftaufnahmevorrichtung zugeordnet» «it dem die Kollisionsintensität (Kraft, mit der die Stoßkraftaufnahme beaufschlagt wird) abgenommen wird. Ein zweiter Geber nimmt die Geschwindigkeitsänderung des Sitzes bzw. der Fahrgastzelle auf. Mit diesen Grossen der Geber und den dem Regelgerät eingegebenen Werten wird der Sitz über die Betätigungsvorrichtung verstellt.
Anstelle der regeltechnischen Ausführung kann auch eine Betätigeng des Sitzes mittels steuerungstechnischen Mitteln durchgeführt werden. Hierzu eignet sich ein Element, das eine Kraft-Weg-Charakteristik liefert. Diese Charakteristik ist an die Verzögerungskurven für typische .Auffahrunfallsituationen (beispielsweise Aufprall auf festes Hindernis) angepaßt, die aus Vorversuchen bekannt sind.
Neben diesen Ausführungen kann der Verzögerungsverlauf der Insassen auch durch eine Einrichtung günstig gehalten werden, die zu Beginn eines Aufprallunfalles, beispielsweise nach Berühren eines Hindernisses, den Sitz ausschließlich entgegen der Fahrtrichtung bewegt. Dies hat den Vorteil, daß für den Insassen innerhalb der Fahrgastzelle zusätzlicher Verzögerungsweg (z.B. bis zur Windschutzscheibe) gewonnen wird, wodurch die Auslegung bekannter Rückhaltesysteme, beispielsweise Gurte, in Richtung auf geringere Kräfte (bessere Erträglichkeit für die Insassen) erfolgen kann.
Ferner besteht durch die Bewegungsart des Sitzes die Möglichkeit, diesen als Rückhaltevorrichtung für die im Fond eines Fahrzeuges sitzenden Insassen heranzuziehen.
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£344689
- 4 - R 5
In der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
wiedergegeben. Es zeigt
Figur 1 eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeuges,
Figur 2 ein Diagramm, in dem Verzögerungskurven aufgetragen sind,
Figur 3 eine Teilansicht der Figur 1 eines anderen Ausführungsbeispieles in größerem Maßstab,
Figur 4 eine Ansicht entsprechend Figur 1 eines weiteren Ausführungsbeispieles.
In Figur 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 dargestellt, das einen Aufbau 2, eine im Bug angebrachte Stoßkraftaufnahmevorrichtung 3, einen Sitz 4 mit einem Gurtrückhaltesystem 41 und Räder 5, 6 umfasst.
Die Stoßkraftaufnahmevorrichtung 3 ist hydraulischer Bauart und weist Druckräume 7, 8 auf. Der Sitz 4 ist auf Rollen 9, 10 gegenüber dem Fahrzeug 1 relativbeweglich ausgebildet und arbeitet mit einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung 11 zusammen. Die Betätigungsvorrichtung 11 umfasst Druckräume 12, 13. Mit den Druckräumen 12, 13 über Leitungen 14, 15 ist ein Regelgerät 16 verbunden, das in Abhängigkeit von Gebern 17, 18 die Bewegungsvorrichtung 11 und damit den Sitz 4 in Fahrzeuglängsrichtung a-b verstellt.
Der erste Geber 17 ist dem Druckraum 8 der Stoßkraftaufnahmevorrichtung 3 zugeordnet und über eine Leitung 19 mit dem Regelgerät 16 verbunden. Dieser Geber ist derart ausgebildet, daß er die Kraft, die bei einem Unfall an der Stoßkraftaufnahme auftritt, misst und als Größe an das Regelgerät 16 weitergibt. Der zweite Geber 18 ist am Sitz 4 angebracht, misst die Sitzverzögerung und ist über eine Leitung 19' mit dem Regelgerät 16 verbunden. Es besteht die Möglichkeit,.einen weiteren Geber 20 am Aufbau oder an der Fahrgastzelle anzubringen, mit dem die Beschleunigung der Fahrgastzelle bei einem Unfall gemessen wird. Dieser Geber ist mittels einer Leitung 21 an das Regelgerät 16 geführt.
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Bei einem Aufpral1unfal1 wird zunächst die Stoßkraftaufnahmevorrichtung 3 beaufschlagt, wodurch sich im Druckraum 8 ein Druck aufbaut. Die Größe dieses Druckaufbaues, der abhängig ist von der Kollisionsintensität bzw. von der Kraft, mit welcher die Stoßkraftaufnahme beaufschlagt wird, wird von dem Geber 17 an das Regelgerät 16 gemeldet. Gleichzeitig wird die Größe der Verzögerung des Sitzes vom Geber 18 bzw. diejenige des Gebers 20 an das Regelgerät 16 gemeldet. Diese Größen werden mit den dem Regelgerät 16 eingegebenen Werten verglichen. Bei einer gewissen Schwere des Unfalles wird in der Anfangsphase nunmehr der Druckraum 12 der Betätigungsvorrichtung 11 beaufschlagt, wodurch der Sitz entgegen der Fahrtrichtung a bzw. in Richtung b um einen gewissen Betrag bewegt wird. Hat die Verzögerung des Fahrzeuges und des Sitzes ein bestimmtes*Niveau erreicht, das von den Gebern 18 und 20 an das Regelgerät 16 gemeldet wird, so wird das Regelgerät 16 den Druckraum 13 beaufschlagen, wodurch der Sitz 4 in Fahrtrichtung a bewegt wird.
Die Figur 2 zeigt in einem Diagramm den Verzögerungsverlauf des Fahrzeuges 1 und des Sitzes 4. Auf der Abzissenachse ist hierzu die Zeit t und auf der Ordinatenachse die Verzögerung in (g) angetragen. Die Kurve 22 gibt den Verzögerungsverlauf des Fahrzeuges 1 wieder. Danach steigt die Kurve allmählich oder relativ spät an und auf eine Höhe, die für den Menschen unerträglich ist. Die Kurve 23 gibt den Verzögerungsverlauf des Sitzes 4 an. Daraus ist klar sichtbar, daß durch Bewegen des Sitzes 4 entgegen der Fahrtrichtung a ein steiler Anstieg der Kurve 23 erfolgt und durch Bewegen in Fahrtrichtung a ein im wesentlichen konstantes Niveau eingehalten wird. Der Anstieg sowie das Niveau der Kurve 23 liegt im Rahmen des menschlichen Ertrag!ichkeitsbereiches.
Die Figur 3 gibt eine Ausführung wieder, bei welcher ein Sitz 24 von einer Betätigungsvorrichtung 25 und einer mit dieser verbundenen hydraulischen Stoßkraftaufnahmevorrichtung 26 in Richtung d bzw. c verstellt wird. Die Betätigungsvorrichtung 25 wird durch einen hydraulischen Zylinder gebildet, der ein Element 27 umfasst, das eine Kraft-Weg-Charakteristik liefert. Das Element 27 wird durch einen konischen Dorn 28 und eine öffnung 29 dargestellt. 509811/0615
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Bei einem Auffahrunfall wird sich in der Stoßkraftaufnahmevorrichtung 26 sehr schnell ein Druck aufbauen, der sich in der Betätigungsvorrichtung 25 fortpflanzt. Mit diesem Druck wird der Kolben 30 beaufschlagt und der Sitz 24 zunächst in Richtung d und nach einem bestimmten Verzögerungsverlauf in Richtung c bewegt. Die Bewegung des Sitzes 24 wird durch das Element gesteuert und zwar dadurch, daß sich bei Relativbewegung 30 der Durchflußquerschnitt zwischen dem Dorn 28 und der öffnung 29 verändert.
Gemäß Figur 4 wird eine Verstelleinrichtung 31 durch einen Energiespeicher 32 gebildet. Der Energiespeicher 32 umfasst eine Feder 33, die sich an einem Kolben 34 abstützt. Der Kolben 34 wirkt mit einer Klinkeinrichtung 35 zusammen, die über ein Gestänge 36 mit einer Stoßkraftaufnahmevorrichtung 37 verbunden ist.
Wird die Stoßkraftaufnahmevorrichtung 37 mit einer gewisse η Kraft beaufschlagt, rückt die Klinkeinrichtung 35 aus und die unter Spannung stehende Feder 33 bewegt den Kolben 34 und den Sitz 35 entgegen der Fahrtrichtung und zwar in Richtung d.
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Claims (13)

23U6.89 - 7 - R 56 Schutzrechtsansprüche
1. !Sicherheitseinrichtung für Fahrzeuges insbesondere Kraft-
e, die mit einem gegenüber dem Aufbau relativbeweglich ausgebildeten Sitz zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung während eines Aufprallunfalles den ein Rückhaltesystem (41) umfassenden Sitz (4) mittels einer Betätigungsvorrichtung (11; 25) entgegen der Fahrtrichtung (b; d) bzw. in Fahrtrichtung (a; c) bewegt, dergestalt, daß die Sitzverzögerung im Rahmen des menschlichen Erträglichkeitsbereiches schnell ansteigt und auf einem in diesem Rahmen liegenden» im wesentlichen konstanten Niveau gehalten wird.
2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung ein Regelgerät (16) umfasst, das in Abhängigkeit von Gebern (17, 18, 20) die Betätigungsvorrichtung (11) verstellt.
3.Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Geber (17) die Kollisionsintensitat misst und weitere Geber (18, 20) die Geschwindigkeitsänderung des Sitzes (4) und/oder des Fahrzeuges messen.
4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Geber (17) einer druckgesteuerten Stoßkraftaufnahmevorrichtung (3) zugeordnet ist.
5. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Geber (18) am Sitz (4) angebracht ist und die Sitzverzögerung abnimmt.
6. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Geber (20) der Fahrgastzelle zugeordnet ist und die Beschleunigung derselben während eines Aufprallunfalles abnimmt.
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7. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (11) durch einen druckgesteuerten Zylinder gebildet wird.
8. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch I5 dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (25) mit einem eine Kraft-Weg-Charakteristik liefernden Element (27) versehen ist, dessen Charakteristik an den Verzögerungsverlauf der Fahrgastzelle angepasst ist.
9. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (25) durch einen hydraulischen Zylinder gebildet wird, der mit einer hydraulischen Stoßkraftaufnahmevorrichtung (26) zusammenwirkt.
10. Sicherheitseinrichtung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Element (27) dem Zylinder zugeordnet ist und durch einen konischen Dorn (28) und eine mit diesem zusammenarbeitende öffnung (29) gebildet wird.
11. Sicherheitseinrichtung für Kraftfahrzeuge, die mit einem gegenüber dem Aufbau relativbeweglich ausgebildeten Sitz zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung zu Beginn eines Aufpral1 Unfall es den Sitz mittels einer Verstelleinrichtung (31) entgegen der Fahrtrichtung (Richtung d) bewegt.
12. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (31) einen hydraulischen Zylinder umfasst, der mit einer hydraulischen Stoßkraftaufnahmevorrichtung verbunden ist.
13. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung (31) mit einem Energiespeicher (32) zusammenwirkt.
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