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Sicherungseinrichtung für Personen in Kraftfahrzeu-
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gen oder dergl.
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Die Erfindung betrifft eine Sicherungseinrichtung für Personen in
Kraftfahrzeugen oder dergl., mit einem die zu sichernde Person beim Unfall zurückhaltenden
Fangkörper, der im unbelasteten Zustand etwa in Bauchhöhe vor der zu sichernden
Person angeordnet ist und aus einem an Rückhaltemitteln, wie Sicherheitsgurte oder
dergl., gehaltenen feststehenden Teil mit einer dem Beckenbereich der zu sichernden
Person zugeordneten Rückhaltefläche und aus einem demgegenüber beweglichen Teil
besteht, der als schwenkbar gelagerte Fangplatte mit einer im wesentlichen dem Oberkörper
der zu sichernden Person zugeordneten Fangfläche ausgebildet ist und sich unter
der Wirkung der beim Unfall auftretenden Trägheitskräfte, welche an ihm außerhalb
seiner Schwenkachse mit einem ihn aufwärts drehenden Hebelarm angreifen, aus einer
normalerweise etwa horizontalen Lage aufwärts in eine - von der zu sichernden Person
aus gesehen - ansteigende Schräglage verschwenkt, und mit einer Feststellelnrichtung,
die die
Fangplatte in der durch die Aufwärtsbewegung erreicht ten
Stellung gegen eine Rückbewegung sperrt, wobei in der aufgerichteten Stellung der
Fangplatte deren Fangfläche die Rückhaltefläche des feststehenden Fangkörperteiles
fortsetzt.
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Sicherungseinrichtungen dieser Art sind aus der DE-PS 25 51 843 und
DE-PS 27 56 401 bekannt. Bei ihnen wird die Fangplatte erst im Augenblick des Unfalles
mit Einsetzen der durch Gurtbelastung entstehenden Rückhaltekräfte aus ihrer im
unbelasteten Zustand die zu sichernde Person nicht behindernden horizontalen Lage
in die für die Rückhaltung der Person besonders wirksame aufgerichtete Lage gebracht,
so daß die Fangkräfte auch auf den Bereich des Oberkörpers verlagert werden und
durch die Größe des Weges, über den die Fangplatte aufwärts bewegt wird, vorgegeben
werden kann, wie weit sich der Oberkörper der zu sichernden Person im Unfall maximal
vorbeugen kann, bis er von der ihm entgegenbewegten Fangplatte zurückgehalten wird.
Dadurch wird ein zu weites Vorverlagern des Oberkörpers im Unfall ausgeschlossen.
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Allerdings setzt dies voraus, daß die Aufwärtsbewegung der Fangplatte
innerhalb der durch das Unfallgeschehen bestimmten Zeitskala schnell genug erfolgt,
also der vorbeugenden Bewegung des Oberkörpers zuvorkommt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherungseinrichtung
der eingangs genannten Art so weiter.
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auszubilden und zu verbessern, daß beim Unfall
eine
ausreichend schnelle Aufstellung der Fangplatte in eine für die Sicherungswirkung
ausreichende Schräglage gewährleistet und insbesondere ausgeschlossen ist, daß mit
Beginn des Unfallgeschehens einsetzende Vorverlagerungen der zu sichernden Person
im Beckenbereich das Aufrichten der Fangplatte verzögern oder in anderer Weise beeinträchtigen
können.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die Kombination der Merkmale
gelöst, a) daß der feststehende Fangkörperteil die Fangplatte vor ihrem der zu sichernden
Person zugekehrten Plattenrand in Richtung von unten nach oben bis in eine Höhe
zwischen der Schwenkachse und der Fangfläche der etwa horizontal liegenden Fangplatte
übergreift, b) daß der feststehende Fangkörperteil und die Fangplatte an dem der
zu sichernden Person zugekehrten Rand in etwa gleicher Weise mit nur geringem Abstand
von einander einer in der Draufsicht von oben im wesentlichen dem Verlauf der Rückhaltefläche
entsprechenden konkaven Kontur folgen, in deren Scheitel der Plattenrand etwa den
gleichen Abstand von der Schwenkachse wie diese von der Fangfläche besitzt, und
c) daß die beidseits der konkaven Kontur von der Schwenkachse weiter entfernt liegenden
Plattenteile über die Fangplatte eine ihren Schwerpunkt etwa in die Schwenkachse
legende Massenverteilung erzeugen.
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Durch die unter a) genannten Merkmale wird erreicht, daß die zu sichernde
Person im Beckenbereich überhaupt nicht mit der Fangplatte, insbesondere auch mit
dem ihr zugekehrten Plattenrand in Berfihrung kommen kann, weil sich der Beckenbereich
vorher der Rückhaltefläche an dem den Fangplattenrand übergreifenden und daher gegen
behindernde Berührungen sichernden feststehenden Fangkörperteil anlegt. Der Erstkontakt
der zu sichernden Person mit der Fangplatte ist daher nur in der tatsächlich gewünschten
Weise nach Aufrichten der E'angplatte in deren vorderen Bereich an dem sich vorverlagernden
Oberkörper möglich. Dadurch wird die Zeit zwischen Beginn der Schräglage der Fangplatte
und dem Erstkontakt der zu sichernden Person und der Fangplatte hinausgezögert.
Jedoch darf der Schutz des Fangplattenrandes durch den ihn übergreifenden feststehenden
Fangkörperteil nicht dazu führen, daß die Schwenkachse der Fangplatte einen zu großen
Abstand vom Körper der zu sichernden Person erhält, da dieser Abstand die Vorverlagerung
des Oberkörpers bis zum Kontakt mit der sich aufwärts bewegenden Fangplatte unverwünscht
vergrößern würde. Diese Gefahr wird durch die unter b) genannten Merkmale vermieden,
die es ermöglichen, die Schwenkachse der Fangplatte trotzt des Schutzes ihres Plattenrandes
durch den ihn übergreifenden feststehenden Fangkörper sehr dicht hinter dessen Rückhaltefläche
anzuordnen. Die unter c) genannten Merkmale schließlich verhindern die Gefahr, daß
die nahe am übergriffenen Fangplattenrand verlaufende Schwenkachse über die Fangplatte
gesehen zu einer Massenverteilung führt, die ein auf die Schwenkachse bezogenes
unerwünscht großes Trägheitsmoment und eine dadurch bedingte Verlangsamung der Aufwärtsbewegung
der Fangplatte zur Folge haben
könnte. - Durch die Erfindung wird
daher eine Behinderung der Aufwärtsbewegung der Fangplatte durch vorzeitige Körperberührung
vermieden, ohne daß im Ergebnis Vergrößerungen der Vorverlagerung des Oberkörpers
der zu sichernden Person in Kauf genommen werden müßten.
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In einer bevorzugten Ausführungsform können in den Seitenteilen die
an der Fangplatte festen Teile der Feststelleinrichtung untergebracht sein. Für
sie steht in den Seitenteilen genügend Platz zur Verfügung. Außerdem verbessert
diese ihre Anordnung aus den schon behandelten Gründen die Massenverteilung der
Fangplatte im Sinne eines möglichst kleinen Trägheitsmomentes um die Schwenkachse.
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Nach einem weiteren sehr wichtigen Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen,
daß bei Antrieb der Fangplatte durch eine am Hebelarm angreifende, in Verzögerungsrichtung
bewegliche Treibmasse das auf die Schwenkachse bezogene Trägheitsmoment der Fangplatte
zwischen 0.001 und 0.004 kgm2 und die Treibmasse zwischen 0.5 und 3.0 kg beträgt.
Dadurch kann, wie Versuche bestätigt haben, im typischen Unfallgeschehen in ausreichend
kurzer Zeit, nämlich in weniger als 50 Millisekunden nach Fahrzeugaufprall, die
Fangplatte bis in eine für den Sicherungseffekt ausreichende Schrägstellung von
mehr als 350 aufwärts bewegt werden, wozu für den Hebelarm an dem die Treibmasse
angreift, Längen zwischen 20 und 50 mm genügen. Dieser Hebelarm ist durchaus kürzer
als die
übliche Höhe des feststehenden Fangkörperteiles und seiner
Rückhaltefläche. Zweckmäßig können sich daher der Hebel arm und die Treibmasse in
einem Hohlraum des feststehenden Fangkörperteiles (hinter seiner Rückhaltefläche)
etwa mittig unter der Fangplatte befinden.
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Zum Anschluß des feststehenden Fangkörperteiles an einen Sicherheitsgurt
besteht die sehr vorteilhafte Möglichkeit, daß der feststehende Fangkörperteil zwischen
der Rückhaltefläche und der Schwenkachse eine Widerlagerfläche zur Anlage für den
den feststehenden Fangkörperteil haltenden Sicherheitsgurt aufweist. Dadurch kann
ein weitgehend momentenfreier Kraftfluß der von der gesicherten Person auf den Fangkörper
insgesamt ausgeübten Kräfte in den Sicherheitsgurt erreicht werden, so daß gefährliche
Rotationsbewegungen des Fangkörpers während des Unfallgeschehens unterbleiben. Um
den Sicherheitsgurt in einfacher Weise applizieren zu können, kann der Fangkörper
einen längs der Widerlagerfläche verlaufenden und in Längsrichtung offenen Schlitz
aufweisen, durch den hindurch der Sicherheitsgurt der Widerlagerfläche auflegbar
ist. Zweckmäßig ist bei unterhalb der Fangplatte im feststehenden Fangkörperteil
verlaufendem Schlitz der Fangkörperteil zweiteilig ausgebildet, wobei zwischen beiden
Teilen der Schlitz gebildet ist.
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Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert;
es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht
auf eine Sicherheitseinrichtung nach der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt in Richtung
II - II durch die Einrichtung nach Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt in Richtung III
- III durch Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Sicherheitseinrichtung in einer der Fig. 2 entsprechenden Darstellung.
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In der Zeichnung ist von der Sicherungseinrichtung jeweils nur der
allgemein mit 1 bezeichnete Fangkörper und teilweise ein ihn am nicht dargestellten
Kraftfahrzeug haltender Sicherheitsgurt 2 dargestellt. Im einzelnen besteht der
Fangkörper 1, der im unbelasteten Zustand etwa in Bauchhöhe vor und quer über den
OberschenkePider zu sichernden Person angeordnet ist, aus einem vom Sicherheitsgurt
2 gehaltenen feststehenden Teil 3 und einem demgegenüber beweglichen Teil, der als
schwenkbar gelagerte Fangplatte 4 mit einer im wesentlichen dem Oberkörper der zu
sichernden Person zugeordneten Fangfläche 5 ausgebildet ist.
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Diese Fangplatte 4, deren Schwenkachse 6 durch seitliche Lager 7 gebildet
wird, bewegt sich um die Schwenkachse 6 unter der Wirkung der bei Unfall auftretenden
Trägheitskräfte
aus der in der Zeichnung dargestellten, normalerweise etwa horizontalen Lage aufwärts
in eine von der zu sichernden Person aus gesehen, in der Zeichnung also von links
nach rechts ansteigende Schräglage.
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Diese Trägheitskräfte werden in den Ausführungsbeispielen von einer
Treibmasse 8 erzeugt, die mit einer Zugstange 9 über einJGelenk 10 an einem die
Fangplatte 4 gegen den Uhrzeigersinn aufwärtsdrehenden Hebelarm 11 außerhalb der
Schwenkachse 6 angreift. Der Hebelarm 11 und die Treibmasse 8 befinden sich in einem
Hohlraum 12 des festehenden Fangkörperteiles 3 etwa mittig unter der Fangplatte
4 und hinter einer am feststehenden Fangkörperteil 3 vorgesehenen Rückhaltefläche
13, die dem Beckenbereich der zu sichernden Person zugeordnet ist. In der aufgerichteten
Stellung der Fangplatte 4 setzt deren Fangfläche 5 diese Rückhaitefläche 13 des
feststehenden Fangkörperteiles 3 fort. Die Fangplatte 4 wird in der durch die Aufwärtsbewegung
erreichten Stellung gegen eine Rückbewegung mittels einer Feststelleinrichtung gesperrt,
die aus zwei im Bereich der Lager 7 angeordneten, fest mit der Fangplatte 4 verbundenen
Zahnsegmenten 14 und Je einer in deren Zähne unter dem Druck einer Feder 16 rastenden
Sperrklinke 15 besteht, die schwenkbar am feststehenden Fangkörperteil 3 gelagert
ist.
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Der feststehende Fangkörperteil 3 übergreift die Fangplatte 4 vor
ihrem der zu sichernden Person zugekehrten, in der Zeichnung also linken Plattenrand
17 in Richtung von unten nach oben bis in eine Höhe zwischen der
Schwenkachse
6 und der Fangfläche 5 der etwa horizontal liegenden Fangplatte 4. Dazu besitzt
im Ausführungsbeispiel der feststehende Fangkörperteil 3 eine nach oben frei vorstehende
Profilausbildung 25, die an ihrer der zu sichernden Person zugekehrten Fläche die
Rückhaltefläche 13 bildet. Im übrigen folgen der feststehende Fangkörperteil 3 und
die Fangplatte 4 an dem der zu sichernden Person zugekehrten, in der Zeichnung also
linken Rand in etwa gleicher Weise mit nur geringem Abstand voneinander einer in
der Draufsicht von oben im wesentlichen dem Verlauf der Rückhaltefläche 13 entsprechenden
konkaven Kontur, die in Fig. 1 durch den Doppelpfeil 18 angedeutet ist.
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Im Scheitel dieser Kontur 18 besitzt der Plattenrand 17 etwa vergleichbar
großen Abstand 19 von der Schwenkachse 6 wie diese von der Fangfläche 5. Letzterer
Abstand ist in Fig. 2 bei 20 angedeutet. Die beidseits der konkaven Kontur 18 der
Schwenkachse 6 weiter entfernt liegenden Plattenteile 21 dienen dazu, über die Fangplatte
4 eine Massenverteilung zu erzeugen, durch die der Schwerpunkt der Fangplatte etwa
in die Schwenkachse 6 zu liegen kommt, um ein möglichst geringes Trägheitsmoment
der Fangplatte 4 in Bezug auf die Schwenkachse 6 zu erhalten. Dazu können in den
Seitenteilen 21 die an der Fangplatte 4 festen Teile der Feststelleinrichtung, nämlich
die an Gewicht vergleichsweise schweren Zahnsegmente 14 untergebracht sein.
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Der feststehende Fangkörperteil 3 besitzt zwischen der flückhaltefläche
13 und der Schwenkachse 6 eine Widerlagerfläche 22 zur Anlage für den Sicherheitsgurt
2.
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Um den Sicherheitsgurt 2 auf die Widerlagerfläche 1Z in einfacher
Weise auflegen zu können, ist der Fangkörper mit einem längs der Widerlagerfläche
22 verlaufenden und in Längsrichtung offenen Schlitz 23 versehen, durch den der
Sicherheitsgurt 2 quer zu seiner Längsrichtung eingelegt werden kann und in dem
der auf der Widerlagerfläche 22 liegende Sicherheitsgurt 2 durch übergelegte Sperrhaken
24 (Fig. 1 und 2) gesichert werden kann. Eine solche Sicherung empfiehlt sich jedenfalls
bei dem in Fig. 1 - 3 dargestellten Ausführungsbeispiel, in dem der Schlitz 23 nach
oben offen ist und im Bereich der Fangplatte 4 zwischen den der konkaven Kontur
18 folgenden Rändern 17, 22 der Fangplatte 4 einerseits und der den Fangplattenrand
17 übergreifenden Profilausbildung 5 des feststehenden Fangkörperteiles 3 andererseits
gebildet ist. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 dagegen verläuft der Schlitz 23
unterhalb der Fangplatte 4 im feststehenden Fangkörperteil 3 zu dessen der zu sichernden
Person abgewandten Stirnfläche 26 hin. In diesem Fall kann der feststehende Fangkörperteil
3 zweiteilig ausgebildet und zwischen beiden Teilen der Schlitz 23 gebildet sein,
was in der Zeichnung aber im einzelnen nicht dargestellt ist.