DE2714360C2 - Stoßdämpfende Vorrichtung für Autoanschnallgurte - Google Patents
Stoßdämpfende Vorrichtung für AutoanschnallgurteInfo
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- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
- B60R22/28—Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
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Description
Die Erfindung betrifft eine stoßdämpfende Vorrich- w
tung 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 v> 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 DE-PS 12 45 223. Ein wesentlicher Nachteil der w
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 y>
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 notge- w> drungen 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 b5
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 Innenriiigs 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
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 aufweist, 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 ge.scnlossenen 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 elastische
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
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
bestehen, um die besseren Reibverhältnisse von Stahl
»•«f 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 resultieren den 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
sioßdämpfende 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 Xb. In der selbsthemmenden kegeligen Bohrung Xa
sitzen geschlossene, mit Abstand angeordnete Innenringe 2,3 mit korrespondierenden Kegelflächen, während
in der nichtselbsthemmenden kegeligen Bohrung Xbein
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 r> 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 v,
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 stoßdämp- >o
fenden Vorrichtung ist folgende: Nachdem der Fahrzeuginsasse den Anschnallgurt angelegt hat, ist die
stoßdämpfende Vorrichtung einsatzfähig, wobei sich die erfindungsgemäße Dreistufendämpfung besondere 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 Ib 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 Xa, Xb 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 Fahrzeuginsessen vor ernsten Verletzungen auch bei Zusammenstößen der
Fahrzeuge mit hohen Geschwindigkeiten.
Claims (2)
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 (Xa, Xb) r>
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 ge- -'» schlitzter Innenring (4) mit balliger Mantelfläche
sitzen, wobei die drei Innenringe (2, 3, 4) mittels eines Zugbolzens (S) mit Spiel durchdrungen
werden, der mit seinem Kopf (5a) stirnseitig den geschlitzten Innenring (4) beaufschlagt und eine 2r>
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
(8ajden 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. r>
Priority Applications (2)
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US05/874,658 US4158403A (en) | 1977-03-31 | 1978-02-02 | Impact or shock absorbing device for automobile seat belts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2714360A DE2714360C2 (de) | 1977-03-31 | 1977-03-31 | Stoßdämpfende Vorrichtung für Autoanschnallgurte |
Publications (2)
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DE2714360B1 DE2714360B1 (de) | 1978-09-07 |
DE2714360C2 true DE2714360C2 (de) | 1979-05-03 |
Family
ID=6005245
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE2714360A Expired DE2714360C2 (de) | 1977-03-31 | 1977-03-31 | Stoßdämpfende Vorrichtung für Autoanschnallgurte |
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- 1977-03-31 DE DE2714360A patent/DE2714360C2/de not_active Expired
-
1978
- 1978-02-02 US US05/874,658 patent/US4158403A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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