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Sicherheitseinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitseinrichtung
für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem jedem Fahrzeugsitz zugeordneten
Sicherheitsgurt, der eine Vorrichtung zur Begrenzung der auf den Körper der Fahrzeuginsassen
ausgeübten Gurtkräfte und eine Vorrichtung zum Vorspannen des Gurtes bei einem Rückhaltefall
aufweist.
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Derarti-ge Sicherheitseinrichtungen sind bereits bekannt. Dabei dienen
die beispielsweise in Form von Torsionsstäben oder Rutschkupplungen ausgeführten
Gurtkraftbegrenzungsvorricht ungen dazuS die beim Rückhaltefall von dem Sicherheitsgurt
auf den Körper des Fahrzeuginsassen ausgeübten Gurtkräfte unterhalb der für den
Insassenkörper erträglichen Werte zu halten. Die ebenfalls bereits bekannte Gurt-Vorspannvorrichtungadie
beim Aufprall des Fahrzeuges auf ein festes Hindernis betätigt wird, beseitigt durch
Straffziehen des Gurtes die unvermeidbare Gurtlose und verhindert so, daß der Körper
des Fahrzeuginsassen beim Rückhaltevorgang zunächst ungebremst in den locker sitzenden
Gurt fällt, wodurch nicht nur ein Teil des im Fahrzeug vorhandenen Vorverlagerungsweges
ungenutzt verloren geht sondern auch besonders
hohe Beschleunigungs-
und Kraft spitzen auftreten.
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Eine bekannte Gurtspannvorrichtung weist beispielsweise einen auf
den Gurt wirkenden Kolben auf, der von einer durch einen Sensor ausgelösten pyrotechnischen
Treibladung angetrieben wird.
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Nun hat sich gezeigt, daß sich bei einem derartigen, mit einer Gurtspannvorrichtung
und einer Gurtkraftbegrenzungsvorrichtung ausgerüsteten Sicherheitsgurtsystem der
in der Figur 1 mit dem dem ausgezogenen Kurvenzug 1 dargestellte Kraftverlauf über
der Zeit ergibt, der bei 2 eine ausgesprochene Belastungsspitze mit einem anschließenden
Belastungseinbruch 3 aufweist bevor die am Körper des Fahrzeuginsassen wirkende
Gurtkraft F den durch die Kraftbegrenzungsvorrichtung eingestellten und gerade noch
erträglichen Grellzwert F Grenz bei 4 erreicht. Dieser Verlauf ergibt sich dadurch,
daß die Gurtkraft zunächst durch die den Gurt straff spannenden und den Körper des
Fahrzeuginsassen in den Sitz pressenden Gurtspannvorrichtung steil ansteigt und
nach der Beendigung des Gurtspannvorganges der Körper des Fahrzeuginsassen zunächst
kurz verharrt bevor er durch die durch den Aufprall verursachten Beschleunigungskräfte
in den Gurt geworfen wird.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird nun darin gesehen,
bei einer Fahrzeug-Sicherheitseinrichtung der eingangs genannten Bauart einen solchen
Kraftverlauf über der Zeit zu erzielen, bei dem sich anstelle einer ausgeprägten
Kraft spitze und einem anschließenden Krafteinbruch ein kontinuierlicher Kraftanstieg
ergibt.
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Die Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht,
daß in dem Gurt ein zusätsliches, beim Vorspannen des Gurtes zur Wirkung kommendes
Däepfungsglied vorgesehen ist.
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Dieses Dämpfungsglied verhindert die Ausbildung der Kraftspitze und
stellt einen stetigen Kraftanstieg bis zur Erreichung der Erträglichkeitsgrenze
sicher. Zweckmäßigerweise kann das Dampfungsglied durch ein Deformationsglied gebildet
sein, das durch die
während des Vorspannvorganges in dem Gurt auftretenden,
unterhalb der zulässigen Gurtkräfte liegenden Kräfte deformiert wird und das im
Verlauf des Gurt es nahe der Vorspannvorrichtung angeordnet ist. So kann nach einer
Busfuhrungsform das Dämpfungsglied durch ein wellenförmig gebogenes Band gebildet
sein, das mit seinen beiden Enden im Verlauf des Gurtes eingeschaltet 1st. Nach
einer anderen Variante kann das erfindungsgemäße Dämpfungsglied durch ein ringförmiges
Teil gebildet sein, das an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen in den Verlauf
des Gurtes eingeschaltet ist. In beiden Fällen ergibt sich durch die während des
Spannvorganges in dem Gurt wirkenden Kräfte eine Deformation des Dämpfungsgliedes,
die zu einem langsameren Anstieg der durch die Gurtspannvorrichtan8 verursachten
Gurtkraft unter Vermeidung ausgeprägter Belastungza spitzen etwa gemäß dem unterbrochenen
Kurvenzug 5 in der Figur 1 führt.
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Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann das Dämpfung~ glied
und die Gurtkraftbegrenzungsvorrichtung auch zu einem einheitlichen Bauteil zusammengefaßt
sein, das in einer ersten Stufe die beim Vorspaunvorgang entstehenden Gurtkraftspitzen
dämpft und in einer zweiten Stufe die beim Rückhaltevorgang vom Gurt auf den Körper
des Fahrzeuginsassen ausgeübten Kräfte auf erträgliche Werte begrenzt.
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Weitere Vorteile und die wesentlichen Merkmale der Erfindung sind
in der nachfolgenden Beschreibung~enthalten, die die in der Zeichnung gezeigten
Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in
teils schematischer Darstellungsweise in Figur 1 den Verlauf der Gurtkraft über
der Zeit bei einem mit einer Gurtspannvorrichtung und einer Gurtkraftbegrenzungsvorrichtung
ausgerüsteten Sicherheitsgurt system,
Figur 2 einen Ausschnitt aus
dem Sicherheitsgurt system mit einer Spannvorrichtung und einem im Verlauf des Gurtes
eingeschalteten, als wellenförmig gebogenes Band ausgebildeten Dämpfungsglied und
Figur 3 eine der Figur 2 entsprechende Darstellung des Sicherheitsgurtsystems mit
einem in den Gurtverlauf eingeschalteten, ringförmigen Dämpfung glied.
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In der Figur 1 ist, wie bereits oben erwähnt wurde, der Verlauf der
Gurtkraft F über der Zeit t, beispielsweise für einen bei einem Fahrzeugaufprall
sich ergebenden Rückhaltefall, dargestellt.
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Dabei zeigt der ausgezogene Kurvenzug 1 den Verlauf der Gurtkraft
bei einem Sicherheitsgurtsystem, das lediglich mit einer Spann vorrichtung und einer
Gurtkraftbegrenzungsvorrichtung ausgerüstet ist, während der mit unterbrochenen
Linien angedeutete Kurvenzug 5 den Kraftverlauf eines derartigen Sicherheitsgurtsystems
zeigt, das zusätzlich noch das erfindungsgemäße Dämpfungsglied aufweist. Dabei zeigt
sich, daß durch das Dämpfungglied der Anstieg der Gurtkraft während des durch die
Spannvorrichtung bewirkten Vorspannvorganges etwas flacher erfolgt und daß insbesondere
die bei den herkömmlichen Gurt Systemen zu verzeichnenden, ausgeprägten Lastausschläge
bei 2 und 3 vermieden werden. Es ergibt sich stattdessen ein stetiger, nahezu konstanter
Anstieg in der Gurtkraft bis zu der von der Gurtkraftbegrenzungsvorrichtung vorgegebenen
Erträglichkeitsgrenze F Grenz bei 4. Bei diesen Kurvenzügen wird jeweils angenommen,
daß zur Zeit t = 0 die Gurtspannvorrichtung durch den in dem Fahrzeug eingebauten
Sensor, beispielsweise durch einen in der Stoßstange des Fahrzeuges eingebauten
und bei einem Aufprall schließenden Kontakt ausgelöst wird.
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In der Figur 2 ist mit 6 ein Teil des Sicherheitsgurtes bezeichnet,
der auf einer an einem Teil des Fahrzeugrahmens befestigten, federbelasteten Aufwickelvorrichtung
7 gehalten ist.
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Dieser Aufwickelvorrichtung 7 ist in bekannter Weise eine bei
größeren
Gurtauszugsbeschleunigungen oder bei größeren Beschleunigungen des Fahrzeugs eingreifende
Sperrvorrichtung zugeordnet. Darüber hinaus kann auch eine beispielsweise durch
einen Torsionsstab gebildete Gurtkraftbegrenzungsvorrichtung in der Gurtaufwickelvorrichtung
7 integriert sein, die beim Überschreiten der für den Körper des Fahrzeuginsassen
vorgegebenen Erträglichkeitsgrenze die Gurtkraft durch nachgeben von Gurtband begrenzt.
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Mit 9 ist eine Gurtspannvorrichtung bezeichnet, die aus einem in einem
Zylinder 10 gleitenden Kolben 11 besteht, der durch eine mit 12 angedeutete pyrotechnische
Treibladung beaufist schlagbar/und mit einer am Ende der Kolbenstange 13 angedeuteten
Durchlauföse 14 zwischen zwei Umlenkrollen 15 an dem Sicherheitsgurt 6 angreift.
Wenn die pyrotechnische Treibladung 12 durch einen hier nicht gezeigten Sensor gezündet
-wird, treibt sie den Kolben 11 in die mit unterbrochenen Linien angedeutete Stellung,
wobei die am Ende der Kolbenstange 13 angeordnete Durchlauföse 14 das Gurtband zwischen
den beiden Umlenkrollen 15 einzieht. Die bei diesem Vorgang sich ergebende Gurtbandbeschleunigung
führt zu einem Sperren der Aufwickelvorrichtung 7 durch die in dieser integrierten
Sperrvorrichtung, so daß die bei dem Spannvorgang eingezogene Gurtbandlänge im wesentlichen
aus dem am Körper des Fahrzeuginsassen anliegenden Bereich des Gurtes herrührt.
Dabei wird insbesondere die durch lockeres Anliegen des Gurtbandes verursachte Gurtlose
beseitigt, die sich bei dem nachfolgenden Auffangvorgang negativ durch Vergrößerung
der Beschleunigungs- und Kr.aftsptzen sowie durch Verlängerung des Vorverlagungswegesbemerkbar
machen würde.
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nun zu verhindern, daß sich während des Vorspannvorganges eiul allzu
steiler Anstieg der Gurtrait mit der in dem turvensug 1 der Figur 1 angedeuteten
ausgeprägten Belastungsspitze 2 und dem anschließenden Belastungseinbruch 3 einstellt,
weist
der Sicherheitsgurt 6 in senem Verlauf ein Dämpfungsglied
auf, das in der Figur 2 ein wellenförmig gebogenes, beispielsweise aus Stahl bestehendes
Band 16 und in der Figur 3 durch ein ringförmiges Teil 17 gebildet wird. Diese Dämpfungsglieder
16 bzw. 17 befinden sich nahe der Gurtspannvorrichtung 9 und sollen so ausgeführt
sein, daß sie sich während des Vorspannvorganges definiert verformen, wodurch der
Gurtkraftverlauf den in der Figur 1 mit 5 angedeuteten Verlauf annimmt. Der deformierte
Zustand der Dämpfungsglieder 16 bzw. 17 ist mit unterbrochenen Linien angedeutet,
wobei jeweils aus Gründen der Übersichtlichkeit der Darstellung nicht berucksichtigt
worden ist, daß sich das Dämpfungsglied 16 bzw. 17 nach dem Spannen des Gurtes durch
die Spannvorrichtung 8 bis in die Itähe der Umlenkrollen 15 vorverlagert hat.
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Bei einer anderen, in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführung
könnte auch das Dämpfungsglied und die dem Gurt ebenfalls zugeordnete Gurtkraftbegrenzungsvorrichtung
zu einem einheitlichen, zweistufig wirkenden Bauteil zusammengefaßt sein.
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Dabei könnte in einer ersten Stufe der Verlauf der Gurtkraft während
des Vorspaunvorganges etwa gemäß dem Kurvenzug 5 nach Figur 1 gedämpft werden, während
in einer zweiten Stufe die beim Rückhaltevorgang entstehenden, vom Gurt auf den
Körper des Fahrzeuginsassen ausgeübten Gurtkräfte auf der Ertrag lichkeitsgrenze
gehalten werden.