DE2524874C3

DE2524874C3 - Vorrichtung zum Absorbieren von Energie bei Kraftfahrzeug-Sitzgurten

Info

Publication number: DE2524874C3
Application number: DE2524874A
Authority: DE
Inventors: Mario Barile; Francesco Canavesi; Pier Vincenzo Franchini
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-06-04
Filing date: 1975-06-04
Publication date: 1978-09-21
Also published as: GB1464090A; FR2273693B1; IT1014283B; DE2524874A1; US3952967A; FR2273693A1; DE2524874B2; SE7506326L

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Absorbieren von Energie für Kraftfahrzeug-Sitzgurte.

Bekanntlich werden zur Verminderung der Wirkungen von Verkehrsunfällen auf die Insassen eines Kraftfahrzeuges Sitzgurte verwendet, um im Augenblick des Aufpralls einen Teil der Aufprallenergie zu absorbieren. Dies kann auf die verschiedenste Weise erfolgen. Eine Möglichkeit besteht darin, Sitzgurte zu verwenden, bei welchen plastische Verformungen stattfinden.

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Enden der Gurte mit mechanisch wirkenden Energieabsorbern zu versehen, welche die Aufprallenergie beispielsweise durch Reibung, durch plastische Torsion von Stäben oder durch Biegen von Metallbändern od. dgl. absorbieren. Diese weitere Möglichkeit ist der Verwendung plastisch verformbarer Sitzgurte vorzuziehen, da derartige Energieabsorber mehr Energie aufnehmen können als verformbare Gurte. Solche Energieabsorber können in eine Aufwickelvorrichtung eingebaut werden, mit denen Sitzgurte häufig ausgerüstet sind.

In jedem Fall ist es bei einem Aufprall notwendig, daß die Bewegung des Fahrzeugsitzgurtes während der Energieabsorption beschränkt ist, so daß die Person auf dem Sitz nicht mit irgendwelchen ihr zugekehrten Teilen des Fahrzeuginnenraums in Berührung tritt. Dies Erfordernis ist für in kleinen Fahrzeugen verwendeten Sitzgurte besonders wichtig.

Nun ist es auch bereits bekannt (OE-PS 2 68 07?, DE-OS 19 47 438, US-PS 37 90 099), Aufprallenergie durch das Zusammendrücken eines verformbaren Elements aus Metall oder Kunststoff zu absorbieren. Diese bekannten Anordnungen haben jedoch den Nachteil, daß zusammen mit der Druckkraft eine große Reibungskraft auftritt, die durch die Drehung der zusammenzudrückenden Teile bedingt ist Ein derartiges Auftreten von Reibungskräften gemeinsam mit Druckkräften ergibt eine Verschlechterung der Regelung der Belastung für die Verformung des betreffenden elastischen Elements. Außerdem nimmt die Belastung der angegurteten Person mit der Verformung des elastischen Elements wesentlich zu. Bekanntlich kann

ίο ein Brustkasten, auf den Druck der Sitzgurte ausgeübt wird, nur eine ganz bestimmte Belastung von etwa 800 bis 1000 kg unbeschadet aufnehmen, während er bei einer höheren Belastung eingedrückt wird.

Zur Vermeidung dieser Nachteile liegt der Erfindung

• 5 die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der vorliegenden Art so auszubilden, daß das zur Absorption der Aufpraüenergie verwendete Element lediglich von Druckkräften beeinflußt wird, wobei zwischen den verformenden Elementen und dem zu verformenden Element keine Reibung auftritt Gleichzeitig soll die Möglichkeit gegeben sein, daß die Belastung des Körpers der angegurteten Person nicht auf einen unzulässig hohen Wert ansteigt, und außerdem ein jeweils gewünschter Belastungswert von vornherein festgelegt werden kann.

Ausgehend von einer Vorrichtung zum Absorbieren von Energie für Kraftfahrzeug-Sitzgurte erfolgt die Lösung dieser Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.

Der verformbare Körper kann vorteilhafterweise ein rohrförrniges Element sein, das aus Metall hergestellt und plastisch verformbar ist. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Lösung gemäß Anspruch 1 wird dadurch erreicht, daß die Rolle des Gurtes mit einer Wickelvor-

J5 richtung versehen ist, welche dazu dient, den Gurt zu strammen.

Die erfindungsgemäße Lösung ergibt die wesentlichen Vorteile, daß durch das alleinige Auftreten von Druckkräften auf das Absorptionsmittel eine vorbestimmte Regelung der Belastung für das jeweilige Absorptionsmittel möglich ist, wodurch sich eine entsprechende Regelung der Belastung des Körpers der angegurteten Person bis zu einem zulässigen Höchstwert ergibt, die auch auf einen vorbestimmten jeweils gewünschten konstanten Wert eingestellt werden kann. Nachfolgend wird die Erfindung durch Ausführungsbeispiele anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt
F i g. 1 die Draufsicht auf eine Energieabsorptionsvorrichtung für Fahrzeug-Sitzgurte gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig.2 einen axialen Schnitt gemäß Linie II-11 in Fig.l;
Fig.3 einen Querschnitt gemäß der Linie ΙΠ-1ΙΙ in Fig.2;

F i g. 4 eine auseinandergezogene schaubildliche Darstellung dieses ersten Ausführungsbeispiels;

F i g. 5 einen der F i g. 2 ähnlichen axialen Schnitt einer Energieabsorptionsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig.6 und 7 zwei Querschnitte gemäß Linie Vl-Vl bzw. VII-VII in Fig.5und

F i g. 8 eine auseinandergezogene schaubildliche Darstellung des in F i g. 5 gezeigten Ausführungsbeispiels. hi Bei dem in Fig. 1—4 dargestellten Energieabsorber für Fahrzeugsitzgurte handelt es sich um eine einfache Bauform mit einer U-förmigen Halterung 1 aus Blech, die einen flachen Zwischenteil 2 und zwei senkrechte

Seitenwände 3, die zueinander parallel sind, aufweist Jede Seitenwand 3 ist mit einer nicht kreisförmigen öffnung 4 versehen. Der Zwischenteil 2 ist mit einem Ansatz 5 ausgebildet der mit einer kreisförmigen öffnung 6 zur Befestigung der Halterung 1 an einer Verankerungsstelle des Kraftfahrzeuges versehen ist

In die beiden nicht kreisförmigen öffnungen 4 der parallelen Seitenwänden 3 der Halterung 1 ist ein Schaft 7 von polygonalem bzw. nicht kreisförmigem Querschnitt eingesetzt, der durch zwei Sprengringe 8 axial gehalten wird. Auf dem Mittelteil des Schaftes 7 sind zwischen der. beiden Seitenwänden zwei gleitbare, jedoch nicht drehbare Buchsen 9,10 angeordnet, die mit einem Außengewinde von gleicher, jedoch entgegengesetzt gerichteter Steigung versehen sind. Die Buchsen 9, 10 stehen mit entsprechenden mit einem Innengewinde versehenen Sitzen 11 und 12 in den entgegengesetzten Enden einer Rolle 13 mit Endflanschen 14 in Eingriff. Das einen Sitzgurt 17 bildende Band ist auf die Rolle 13 aufgewickelt, wobei das eine Ende des Bandes an einem Querelement 16 verankert ist, das inzwei Schlitze 15 in den Flanschen 14 der Rolle 13 eingesetzt ist, weiche Schlitze miteinander in einer zur Achse der Rolle parallelen Richtung ausgefluchtet sind.

Zwischen den inneren Enden der Gewindebuchsen 9, 10 ist ein Element 18 angeordnet, das eine beträchtliche Energiemenge durch Verformung absorbieren kann. Bei der in Fig. 1—4 dargestellten Ausführungsform wird das Element 18 durch ein Metallrohr, vorzugsweise aus Messing, gebildet, das eine plastische Verformung erfährt, wenn es einer ausreichend hohen axialen Belastung ausgesetzt wird. Eine solche Belastung findet bei einem Aufprall des Fahrzeugs statt, wenn der um die Rolle gewickelte Gurt 17 das Bestreben hat, die Rolle zu drehen. Da sich die Gewindebuchsen 9 und 10 mit dem nicht kreisförmigen Querschnitt des Schaftes 7 unverdrehbar in Eingriff stehen, verschieben sich diese mit Bezug auf die Rolle 13 in den Innengewindesitzen 11 und 12 axial zueinander, was eine Verformung des Rohres 18 durch Zusammendrücken zur Folge hat.

Das Rohr 18 kann durch irgendein anderes verformbares Element ersetzt werden, das, wenn es axialen Belastungen ausgesetzt wird, als energieabsorbierendes Element wirkt.

Fig.5—8 zeigen eine weitere Ausführungsform des Energieabsorbers in Verbindung mit einer an sich bekannten Wickelvorrichtung für Sicherheitsgurte. Bei dieser Ausführungsform ist eine Halterung Γ von geringfügig abweichender Form vorgesehen, bei welcher die parallelen Seitenwännde 3,3' aus einem Stück mit einem flachen Vorsprung 5' geformt sind, der dem Ansatz 5 der vorangehend beschriebenen Ausführungsform entspricht, während der flache Zwischenteil weggelassen ist. Die beiden parallelen Wände 3,3' sind mit kreiförmigen öffnungen 4' versehen, die zur Aufnahme der entgegengesetzten zylindrischen Teile Ta und Tb des Schaftes T dienen, der einen Mittelteil von polygonalem oder nicht kreisförmigem Querschnitt und axial abstehende Endabschnitte Tc von nicht kreisförmigen Querschnitt anschließend an den zylindrischen Teil Tb aufweist. Eine Spiralfeder 19, die in einem Gehäuse 20 an der Außenseite der Seitenwand 3' eingeschlossen ist, ist mit dem Endabschnitt Tc verbunden. Der Schaft T kann sich daher mit Bezug auf die Halterung Γ im Gegensatz zum Schaft 7 bei der Ausführungsform nach F i g. 1 —4 drehen.

Wie bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform trägt der Schaft T zwei mit einem Außengewinde versehene Buchsen 9, 10, welche zum Zusammenwirken mit Innengewindesitzen 11,12 einer zylindrischen Rolle 13 bestimmt sind, die mit Endflanschen 14 versehen ist Der Sitzgurt 17 ist um die Rolle 13 herumgewickelt und an seinem einen Ende an einem Querelement 16 verankert, das ir.: Schlitze 15 der Flansche 14 eingesetzt ist

An der Außenseite jedes Flansches 14 der Rolle 13 ist ein Sperrad 21 angeordnet Das Sperrad 21 ist mit einer

mittigen nicht kreisförmigen Öffnung 22 versehen, das auf den Mittelteil des Schaftes T von entsprechendem Querschnitt so paßt daß es mit ihm verkeilt ist An der Außenseite des einen Sperrades 21 ist ein drittes Rad 23 mit einer kreisförmigen Mittelöffnung 24 vorgesehen und auf dem zylindrischen Teil Ta des Schaftes T in der Weise angeordnet, daß es sich auf dem letzteren frei drehen kann. Die Drehung des Rades 23 wird jedoch durch die Anlage einer axial exzentrischen Schraube 27 begrenzt die in eine Gewindebohrung 27a in der benachbarten Seitenwand 3' der Halterung 1 eingeschraubt und durch einen Schlitz 26 im Rad 23 hindurchgeführt ist. Das Rad 23 ist mit einem radial nach außen abstehenden Zahn 25 versehen, der sich weiter nach außen erstreckt als die Zähne der beiden Sperräder 21. Zwischen der benachbarten Seitenwand 3' und dem Rad 23 ist eine Schraubenfeder 28 angeordnet, welche das Rad gegen das benachbarte Sperrad 21 belastet.

Zwischen den beiden parallelen Seitenwänden 3' erstreckt sich quer zu diesen eine schwenkbare Klinkenplatte 29 mit nach außen überstehenden Enden 30, welche mit profilierten Schlitten 33 in den Seitenwänden 3' in Eingriff stehen, um eine begrenzte Schwenkbewegung der Platte 29 zu ermöglichen. Die Platte 29 ist durch eine nicht gezeigte Feder belastet, welche die Platte in Richtung zur Rolle 13 drückt. Die Klinkenplatte 29 ist mit zwei Endlippen 31 ausgebildet, die für das Zusammenwirken mit den Sperrädern 21 und mit dem Zahn 25 des Rades 21 bestimmt sind, sowie mit einer mittleren Lippe 32, die zur Anlage an dem auf die Rolle 13 aufgewickelten Gurt 17 bestimmt ist.

Die Sperräder 21 sind so angeordnet, daß der Gurt 17 aufgewickelt werden kann, wenn die Rolle 13 durch die Feder 19 gedreht wird.

Nachdem eine geeignete Länge des Gurtes 17 um die Rolle 13 herumgewickelt worden ist, ist die Klinkenplat te 29 so verlagert worden, daß sie weder einen Kontakt mit den Zähnen der Sperräder 21 noch mit dem Zahn 25 des Rades 23 hat. Wenn sich der Gurt 17 von der Rolle 13 abzuwickeln beginnt, da die Person auf dem zugehörigen Fahrzeugsitz beim Anschnallen auf dem Sitz am Gurt zieht, wird die durch ihre eigene Rückstellfeder belastete Platte 29 in Richtung zur Rolle so belastet, daß sie zunächst mit dem Zahn 25 des Rades 23 in Eingriff kommt, an welchem Zahn sie gesperrt gehalten wird, um eine freie Drehung der Rolle 13 zu ermöglichen, die von einer Drehung des Rades 23 begleitet ist, welches seinerseits den Schaft 7', die Buchsen 9 und 10 und die beiden Sperräder 21 dreht.

Wenn der Gurt nur leicht gelockert wird, nachdem er von der Rolle 13 abgewickelt worden ist, bewirkt die Rückfeder 19 eine leichte Aufwickeldrehung des Schaftes 7', die ausreicht, die schwenkbare Klinkenplatte 29 vom Zahn 25 zu lösen, ermöglicht jedoch den

ι Ί Eingriff der Klinkenplatte mit den Zähnen der beiden Sperräder 21, wodurch die Sperräder und der Schaft T gegen eine weitere Drehung mit Bezug auf die Halterung 1' gesperrt werden. Wenn unter diesen

Bedingungen auf den Gurt 17 ein solcher Ruck ausgeübt wird, daß sich die Rolle 13 dreht, werden die Gewindebuchsen 9, 10 in Richtung zueinander geschraubt, was zur Folge hat, daß das verformbare Element 18 zusammengedrückt wird und dadurch Energie vom Gurt 17 absorbiert.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Absorbieren von Energie für Kraftfahrzeug-Sitzgurte mit einer Halterung zum Anbringen an einer Verankerungsstelle des Fahrzeuges, einer mit Flanschen versehenen Rolle, auf die der Sitzgurt aufgewickelt ist, dessen eines Ende auf der Rolle verankert ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der Rolle (13) von ihren entgegengesetzten Enden zur Mitte verlaufende Gewindegänge (11, 12) mit gleicher, jedoch entgegengesetzt gerichteter Steigung vorgesehen sind, in die mit einem entsprechenden Gewinde versehene Buchsen (9,10) eingreifen, die zur axialen drehfesten Gleitbewegung auf einem Mittelschaft (7, T) angeordnet sind, der von der Halterung (1) getragen wird, und daß ein verformbarer Körper zwischen den beiden Buchsen (9,10) angeordnet ist, der einer gegenseitigen Annäherung der Buchsen (9, 10) im Falle einer Drehung der Rolle (13) in Abwickelrichtung entgegenwirkt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verformbare Körper ein rohrförmiges Element (18) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Element (18) aus Metall hergestellt und plastisch verformbar ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen J bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle (13) des Gurtes (17) mit einer Wickelvorrichtung (19) versehen ist.