DE2714360B1

DE2714360B1 - Stossdaempfende Vorrichtung fuer Autoanschnallgurte

Info

Publication number: DE2714360B1
Application number: DE2714360A
Authority: DE
Inventors: Peter Oskar E
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-03-31
Filing date: 1977-03-31
Publication date: 1978-09-07
Also published as: DE2714360C2; US4158403A

Description

Die Erfindung betrifft eine stoßdämpfende Vorrichtung für Autoanschnallgurte, bestehend aus einem rohrartigen Außenring mit kegeliger Bohrung und einem geschlossenen Innenring, der durch die kegelige Bohrung des Außenringes bewegt wird, wobei der Innenring an seiner Außenfläche entsprechend der Bohrung des Außenringes kegelförmig gestaltet ist und radial beweglich, aber axial unverschiebbar auf einem Bolzen sitzt, an dem die Stoßkraft angreift

Eine bekannte stoßdämpfende Vorrichtung dieser Art zeigt die DTPS 12 45 223. Ein wesentlicher Nachteil der stoßdämpfenden Vorrichtung besteht darin, daß der rohrförmige Außenring eine durchlaufende, selbsthemmende kegelige Bohrung mit einem geschlossenen kegeligen Innenring besitzt, wodurch schon bei einer Schnellbremsung des Autos der geschlossene kegelige Innenring in Pfeilrichtung bewegt wird und festsitzt so daß der Zugbolzen, wie die Praxis gezeigt hat von Hand nicht in die Ausgangsstellung zurückgedrückt werden kann, damit die stoßdämpfende Vorrichtung wieder einsatzfähig ist Die Fahrzeuginsassen müssen notgedrungen eine Werkstatt aufsuchen, was jedoch in den meisten Fällen nicht geschieht Hieraus resultiert daß der Anschnallgurt nicht mehr fest am Körper des Fahrzeuginsassen anliegt was jedoch zur Vermeidung von ernsten Verletzungen bei einem Zusammenstoß von ausschlaggebender Bedeutung ist Nachteilig ist ferner, daß die stoßdämpfende Vorrichtung mit dem geschlossenen Innenring schon in der Anfangsstellung selbsthemmend festsitzt und keine geringe Bewegungsfreiheit für den Fahrzeuginsassen zuläßt. Ein weiterer Nachteil des in der selbsthemmenden Kegelbohrung des rohrförmigen Außenrings festsitzenden geschlossenen Innenrings mit dem Zugbolzen der stoßdämpfenden Vorrichtung ist darin zu sehen, daß bei einem Zusammenstoß des Fahrzeuges der Stoßdämpfer ruckartig sehr hart anspricht, wodurch nicht unerhebliche Verletzungen der Fahrgäste gegeben sind.

ίο Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile zu beseitigen und eine stoßdämpfende Vorrichtung für Autoanschnallgurte zu schaffen, die bei einem Zusammenstoß des Autos eine allmählich steigende, progressive Reibungsdämpfung mit einem langen Federweg und hieraus resultierend eine beachtliche Arbeitsaufnahme ergibt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst daß der Außenring eine selbsthemmende und eine anschließende nichtselbsthemmende Kegelbohrung auf weist wobei in der selbsthemmenden Kegelbohrung ein geschlossener Innenring und mit Abstand ein weiterer geschlossener Innenring mit korrespondierenden Mantelflächen, in der nichtselbsthemmenden Kegelbohrung ein geschlitzter Innenring mit balliger Mantelfläche sitzen, wobei die drei Innenringe mitttels eines Zugbolzens mit Spiel durchdrungen werden, der mit seinem Kopf stirnseitig den geschlitzten Innenring beaufschlagt und eine Druckschraubenfeder zwischen dem geschlossenen Innenring und dem geschlitzten Innenring angeordnet ist, wobei eine durch einen Sicherungsring gehalterte Abschlußscheibe mit Gewindestutzen den rohrförmigen Außenring mit den Innenringen zu einer Einheit abschließt. Mit den Mitteln der Erfindung steht mit besonderem Vorteil eine stoßdämpfende Vorrichtung für Autoanschnallgurte zur Verfügung, die bei einem Zusammenstoß auf Reibung basierend in drei Dämpfungsstufen arbeitet Dadurch wird vorteilhaft eine allmählich steigende, progressive Reibungsdämpfung mit einer beachtlichen Arbeitsaufnahmefähigkeit erzielt wodurch die Fahrgäste vor ernsten Verletzungen bewahrt bleiben.

Bestehen nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung der rohrförmige Außenring und die drei kegeligen Innenringe aus einer Berylliumlegierung, so wird in vorteilhafter Weise aufgrund des kleineren Elastizitätsmoduls von E = 1 200 000 kp/cm² der Berylliumlegierung gegenüber Stahl von E - 2 100 000 kp/cm² eine nicht unwesentliche größere elasti sehe radiale Dehnung des Außenringes auf Zug und der drei Innenringe auf Druck mit einem entsprechenden größeren Federweg und einer zusätzlichen Arbeitsaufnahme bei Beanspruchung des Zugbolzens in Pfeilrichtung in Verbindung mit dem Anschnallgurt bei einem Zusammenstoß des Automobils erreicht was in den Gleichungen

A =

Pf _ V-J

2-E

zum Ausdruck kommt worin A = Arbeitsaufnahme, P — axiale Stoßkraft / = Federweg, V — Volumen der Ringe, Sigma = zulässige Zug- und Druckfestigkeit des Außen- und der Innenringe und Eden Elastizitätsmodul der Werkstoffe der Ringe bedeutet Der geschlitzte Innenring mit balliger Mantelfläche, der bei einem Zusammenstoß den größten Federweg in den kegeligen Bohrungen des rohrförmigen Außenringes mit steigender Reibung zurücklegt kann vorteilhaft auch aus Stahl

ORIGINAL INSPECTED

bestehen, um die besseren Reibverhältnisse von Stahl auf Bronze zu nutzen. Durch den geschlitzten Innenring mit balliger Mantelfläche wird nicht nur eine weiche, elastische Federung des Stoßdämpfers, sondern auch eine gewisse Bewegungsfreiheit für die Fahrzeuginsassen ohne Verringerung des Sicherheitseffektes erzielt.

Beim Schließen des balligen Innenrings nach einem gewissen Federweg arbeitet der Innenring als geschlossener normaler Druckring mit den hieraus resultierenden Vorteilen. Bemerkenswert ist die Tatsache, daß die stoßdämpfende Vorrichtung gemäß der Erfindung stoßgeschwindigkeitsunabhängig ist, was federtechnisch von Bedeutung ist und die Fahrzeuginsassen vorteilhaft vor ernsten Verletzungen schützt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Sie zeigt die stoßdämpfende Vorrichtung in der Ausgangsstellung zur Dämpfung schädlicher Kräfte in einem axialen Schnitt.

Die erfindungsgemäße stoßdämpfende Vorrichtung für Autoanschnallgurte für Fahrzeuginsassen besteht aus einem rohrförmigen Außenring 1 mit einer selbsthemmenden kegeligen Bohrung la und einer anschließenden nichtselbsthemmenden kegeligen Bohrung \b. In der selbsthemmenden kegeligen Bohrung la sitzen geschlossene, mit Abstand angeordnete Innenringe 2, 3 mit korrespondierenden Kegelflächen, während in der nichtselbsthemmenden kegeligen Bohrung 1 feein geschlitzter Innenring 4 mit balliger Mantelfläche in Kontaktberührung mit der Kegelbohrung des rohrförmigen Außenringes 1 steht. Ein Zugbolzen 5 mit Gewinde durchdringt mit Spiel die drei Innenringe 2,3, 4, wobei der Kopf 5a des Zugbolzens 5 die äußere Stirnfläche des geschlitzten Innenrings 4 beaufschlagt. Der rohrförmige Außenring 1 besitzt am Ende eine Abschlußscheibe 8 mit Gewindestutzen 8a, die durch einen Sicherungsring 7 mit dem Außenring 1 gehaltert ist und die stoßdämpfende Vorrichtung zu einer Einheit abschließt. Eine zwischen den Innenringen 2, 4 unter Spannung eingesetzte Druckschraubenfeder 6, vorzugsweise aus quadratischem Stahldraht, hält den geschlitzten Innenring 4 mit dem Zugbolzen 5 in der Ausgangsstellung. Die Abschlußscheibe 8 mit Gewindestutzen 8a der stoßdämpfenden Vorrichtung ist mittels eines Anschlußstückes — nicht dargestellt — an dem Boden der Autokarosserie beweglich befestigt, während der Zugbolzen 5 mit Kopf 5a durch ein Verbindungsstück mit dem Anschnallgurt — nicht dargestellt — fest verankert ist.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen stoßdämpfenden Vorrichtung ist folgende: Nachdem der Fahrzeuginsasse den Anschnallgurt angelegt hat, ist die stoßdämpfende Vorrichtung einsatzfähig, wobei sich die erfindungsgemäße Dreistufendämpfung besonders vorteilhaft auszeichnet. Bei einer Schnellbremsung oder einem Zusammenstoß bei einer Geschwindigkeit von 20 bis 40 km/h wird als Dämpfungsstufe (1) nur der geschlitzte Innenring 4 mit der balligen Mantelfläche mittels des Zugbolzens 5 mit Kopf 5a in der nichtselbsthemmenden kegeligen Bohrung \b des rohrförmigen Außenringes 1 in Pfeilrichtung durch den Anschnallgurt — nicht dargestellt — in Bewegung gesetzt und die kinetische Energie größtenteils in Reibungswärme umgewandelt. Danach wird der geschlitzte Innenring 4 aufgrund gespeicherter Rückstoßenergie mit dem Zugbolzen 5,5a unter Mitwirkung der Druckschraubenfeder 6 wieder in die Ausgangsstellung zurückgeführt und der Stoßdämpfer ist wieder einsatzfähig. Bei einem Zusammenstoß des Autos bei einer Geschwindigkeit von etwa 60 km/h wird als Dämpfungsstufe (2) wiederum zuerst der geschlitzte Innenring 4 mit dem Zugbolzen 5, 5a in Pfeilrichtung bewegt, wobei die Druckschraubenfeder 6 nach einem gewissen Dämpfungsweg des geschlitzten Innenrings 4 Block sitzt und dann den geschlossenen kegeligen Innenring 2 zur Stoßdämpfung mit heranzieht. Nach Aufnahme der schädlichen Energien geht der geschlitzte ballige Innenring 4 mit dem Zugbolzen 5,5a unter Mitwirkung der gespannten Druckschraubenfeder 6 wieder in die Ausgangsstellung bzw. Einsatzstellung zurück. Bei einem Zusammenstoß bei einer Geschwindigkeit von 80 km/h und mehr wird dann als Dämpfungsstufe (3) zur Aufnahme der aus dem Zusammenstoß resultierenden sehr beachtlichen schädlichen Energien zusätzlich der dritte geschlossene kegelige Innenring 3 in der selbsthemmenden kegeligen Bohrung la des rohrförmigen Außenrings 1 mit zur Reibungsdämpfung herangezogen, indem der geschlitzte ballige Innenring 4 den geschlossenen kegeligen Innenring 3 stirnseitig beaufschlagt und in Pfeilrichtung bewegt, wobei dann nach einem bestimmten Dämpfungsweg der geschlossene kegelige Innenring 2 durch den kegeligen Innenring 3 unter Mitwirkung der Druckfeder 6 gleichfalls in Pfeilrichtung bewegt wird, wodurch zur Aufnahme der sehr großen kinetischen Energien sämtliche drei Innenringe 2, 3, 4 gemeinsam in Funktionsverbindung mit dem rohrförmigen Außenring 1 mit der selbsthemmenden und der anschließenden nichtselbsthemmenden Kegelbohrung la, \b mitwirken. Es ist selbstverständlieh, daß nach einem derartigen schweren Unfall die stoßdämpfende Vorrichtung generalüberholt werden muß. Durch Ändern der Schlitzbreite des geschlitzten, balligen Innenrings 4 kann die Feder-Dämpfungscharakteristik sinnvoll variiert werden. Die erfindungsgemäße stoßdämpfende Vorrichtung für Autoanschnallgurte mit der Dreistufendämpfung in Funktion mit einem langen Federweg und einer großen Arbeitsaufnahmefähigkeit bewahrt die Fahrzeuginsassen vor ernsten Verletzungen auch bei Zusammenstößen der Fahrzeuge mit hohen Geschwindigkeiten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stoßdämpfende Vorrichtung für Autoanschnallgurte, bestehend aus einem rohrartigen Außenring mit kegeliger Bohrung und einem geschlossenen Innenring, der durch die kegelige Bohrung des Außenringes bewegt wird, wobei der Innenring an seiner Außenfläche entsprechend der Bohrung des Außenringes kegelförmig gestaltet ist und radial beweglich, aber axial unverschiebbar auf einem Bolzen sitzt, an dem die Stoßkraft angreift, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (1) eine selbsthemmende und eine anschließende nichtselbsthemmende Kegelbohrung (la, Xb) aufweist, wobei in der selbsthemmenden Kegelbohrung (Xa) ein geschlossener Innenring (2) und mit Abstand ein geschlossener Innenring (3) mit korrespondierenden kegeligen Mantelflächen, in der nichtselbsthemmenden Kegelbohrung (Xb) ein geschlitzter Innenring (4) mit balliger Mantelfläche sitzen, wobei die drei Innenringe (2, 3, 4) mittels eines Zugbolzens (5) mit Spiel durchdrungen werden, der mit seinem Kopf (Sa) stirnseitig den geschlitzten Innenring (4) beaufschlagt und eine Druckschraubenfeder (6) zwischen dem geschlossenen Innenring (2) und dem geschlitzten Innenring (4) angeordnet ist, wobei eine durch einen Sicherungsring (7) gehalterte Abschlußscheibe (8) mit Gewindestutzen (Sa)den rohrförmigen Außenring (1) mit den Innenringen (2,3,4) zu einer Einheit abschließt

2. Stoßdämpfende Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Außenring (1) und die Innenringe (2, 3, 4) aus dem Werkstoff Beryllium bestehen.