DE3703021A1

DE3703021A1 - Safety device in motor vehicles for protecting the occupants against lateral impacts

Info

Publication number: DE3703021A1
Application number: DE19873703021
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl Ing Sadler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-02-02
Filing date: 1987-02-02
Publication date: 1988-08-11

Abstract

Figure 1 shows a safety device in motor vehicles for protecting the occupants against the lateral penetration of the impacting body into the passenger compartment, composed of a tension means arrangement (1), the ends of which are fixedly anchored to the drive system (3) and the axle structure (10, 12). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung in Kraftfahrzeugen zum Schutz der Insassen gegen das seitliche Eindringen des stoßenden Gegen standes in den Fahrgastraum, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a safety device in motor vehicles for Protection of the occupants against the lateral penetration of the pushing counter stood in the passenger compartment, according to the preamble of claim 1.

Die Schutzmöglichkeit der Kfz-Insassen gegen das seitliche Eindringen des stoßenden Gegenstandes in den Fahrgastraum ist aufgrund der relativ gering en Formsteifigkeit der seitlichen Kfz-Karosserie und der eingeschränkten Anbaumöglichkeit formstabiler Strukturelemente stark vermindert.The possibility of protecting the vehicle occupants against the lateral penetration of the bumping object in the passenger compartment is due to the relatively low en Stiffness of the side of the car body and the restricted Possibility of growing dimensionally stable structural elements greatly reduced.

Es ist bekannt, daß zur Erhöhung der Formsteifigkeit in den möglichen seit lichen Aufprallzonen, z. B. in den Seitentüren, horizontal verlaufende Ver stärkungsträger eingebracht werden, oder daß an die Bodengruppe Querträger und im Fahrgastraum zwischen den Mittelholmen Querschotte angebracht werden, oder daß die Türholme mitsamt dem Dachrahmen und Fensterrahmen verstärkt aus gebildet werden, oder daß ein Verkrallen der Seitentüren mit dem Türrahmen und dem Einstiegschweller erfolgt (P 31 51 861, P 32 49 345, P 24 32 787, u. a.).It is known that since to increase the stiffness in the possible union impact zones, e.g. B. in the side doors, horizontal Ver reinforcement beams are introduced, or that to the floor group cross beams and are installed in the passenger compartment between the central spars, bulkheads, or that the door spars together with the roof frame and window frame reinforced be formed, or that a clawing of the side doors with the door frame and the entrance sill (P 31 51 861, P 32 49 345, P 24 32 787, etc.).

Es ist des weiteren bekannt, daß zur Aufnahme und Umlenkung der seitlichen Aufprallstöße, in die seitliche Karosserie horizontalverlaufende Zugmittel eingebracht werden, wobei die Enden der Zugmittel entweder an Karosserie aufbauteilen fest verankert sind (P 18 06 716), oder wie in P 31 11 045 offenbart, die Enden der Zugmittel auf Drehteile gewickelt sind, die sich ihrerseits am Karosserieaufbau abstützen und die Horizontalen Aufprallstöße vertikal in die Achsabfederung (Federbeine) zur Absorption und Speicherung einleiten.It is also known that for receiving and redirecting the lateral Impacts, traction devices running horizontally in the side body be introduced, the ends of the traction means either on the body components are firmly anchored (P 18 06 716), or as in P 31 11 045 disclosed, the ends of the traction means are wound on rotating parts that are in turn, support the body structure and the horizontal impact shocks vertically into the axle suspension (struts) for absorption and storage initiate.

Diese bekannten Sicherheitseinrichtungen, wie seitliche Verstärkungsträger in den Seitentüren oder seitlich in der Kfz-Karosserie verlaufende Zugmittel verankern ihre Kraftübertragungspunkte, d. h. ihre jeweiligen Enden an der Kfz-Blechkarosserie bzw. an Drehteilen, die sich ebenalls an der Blechkaros serie abstützen. Bei der Größe der aufzunehmenden und zu absorbierenden Auf prallenergie sind diese Kraftübertragungspunkte an der Kfz-Blechkarosserie sowohl konstruktiv als auch statisch nicht geeignet, die Aufprallkräfte in größerem Umfang aufzunehmen, zu absorbieren oder flächenartig auf die an grenzende Kfz-Karosseriestruktur zu übertragen. Diese Kraftübertragungs- bzw. Aufnahmepunkte werden aufgrund der hohen Schub-, Zug- und Druckbelas tung aus der Blechkarosserie ausreißen, bzw. vorhandene Drehteile werden aus ihrer karosserieseitigen Lagerung gerissen, zumindest jedoch so ver formt, daß sie ihre Aufgabe nicht mehr voll erfüllen können.These known safety devices, such as side reinforcement bars traction devices running in the side doors or laterally in the vehicle body anchor their power transmission points, d. H. their respective ends at the Automotive sheet metal body or on turned parts, which are also on the sheet metal body support series. With the size of the to be absorbed and absorbed impact energy are these power transmission points on the automotive sheet metal body the impact forces in both structurally and statically unsuitable absorb to a larger extent or to the area to transfer the bordering vehicle body structure. This power transmission or pick-up points are due to the high shear, train and pressure loads Tear out of the sheet metal body, or existing turning parts torn from their body-side storage, at least so ver forms that they can no longer fully fulfill their task.

Die konstruktiv und statisch stabilsten Komponenten des Kfz sind aufgrund der stabilen und kompakten Bauart die Antriebsanlage (Motor-Getriebeeinheit), sowie aufgrund der konstruktiven Auslegung und der Auslenkung an die Karos serie die Achskonstruktion. Diese Kfz-Komponenten werden zur Absorption seit licher Aufprallstöße in den zum Stand der Technik offenbarten Sicherheits einrichtungen nicht genützt.The most structurally and structurally stable components of the vehicle are due the stable and compact design of the drive system (motor-gear unit), as well as due to the constructive design and the deflection to the checks series the axle construction. These automotive components have been used for absorption collisions in the safety disclosed in the prior art facilities not used.

Unter der Achskonstruktion ist je nach Bauausführung die gesamte Achsbrücke, die Starrachse, das Achsrohr, das Differentialgehäuse, die Längslenker, die Querlenker, die Verbundlenker mit den verstärkt ausgebildeten Anlenkbereichen an der Bodengruppe, sowie eventuell vorhandene Drehstablagerung zu verstehen.Depending on the construction, the entire axle bridge is under the axle construction, the rigid axle, the axle tube, the differential housing, the trailing arm, the Wishbone, the twist link with the reinforced articulation areas on the floor assembly, as well as any existing torsion bar bearing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die seitlichen Aufprallstöße in Zugkräfte umzuformen und auf die konstruktiv und statisch stabilsten Bereiche bzw. Komponenten des Kfz zur Absorption zu übertragen, um die Insassen vor dem Eindringen des stoßenden Gegenstandes in die Fahrgastzelle zu schützen.The invention has for its object the side impact shocks in Reshape tensile forces and to the most structurally and statically stable areas or components of the vehicle for absorption to transfer to the occupants to protect the penetration of the object into the passenger compartment.

Die Erfindung wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The invention is solved with the characterizing features of claim 1.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil liegt darin, daß die seitliche Auf prallenergie auf bereits vorhandene, konstruktiv und statisch stabile Bauele mente des Kfz übertragen wird, die ansonsten zur Absorption der Aufprallener gie nicht genützt werden.The advantage achieved by the invention is that the side up impact energy on existing, structurally and statically stable components Mente of the vehicle is transmitted, otherwise to absorb the impact not be used.

So stellt die Antriebsanlage eine relativ große "Träge Masse" (ca. 25% der Kfz-Masse) dar, die bei Zugbelastung des, mit einem Ende an ihr fest ver bundenen Zugmittels aus ihrer Einbaulage heraus beschleunigt bzw. bewegt wird, dabei entsprechend der auftretenden Beschleunigung Energie absorbiert, wobei zusätzlich über die Motor-Getriebeaufhängung an der Bodengruppe und der Motorlagerung an der Karosserie großräumig Verformungsenergie verbraucht wird. The drive system thus provides a relatively large "inert mass" (approx. 25% of the Motor vehicle mass) which, when the tensile load is applied to one end, ver bound traction means accelerated or moved out of their installation position energy is absorbed according to the acceleration that occurs, being additionally on the engine gearbox suspension on the floor assembly and the engine mounting on the body consumes a large amount of deformation energy becomes.

Die feste Verankerung des zweiten Zugmittelendes bzw. dessen in mehrere Teile aufgesplissenen Enden an den konstruktiv und statisch stabilsten Teilen der Achskonstruktion verteilt die Aufprallenergie auf die gesamte Achse bzw. deren Aufhängung am Aufbau und nützt zudem die Querstabilität der Achskonstruktion. Die Auslegung der modernen Achskonstruktion, insbe sondere das z. T. vorhandene Differentialgehäuse bei Hinterradantrieb und Allradantrieb ermöglicht eine feste Verankerung der Zugmittel an der Achs konstruktion. Zur Verstärkung der Absorptionswirkung kann das Zugmittel zusätzlich an stabilen Punkten des Aufbaus befestigt werden.The firm anchoring of the second end of the traction means or its end in several Parts of split ends at the most structurally and statically stable Parts of the axle construction distribute the impact energy over the entire Axle or its suspension on the body and also benefits from lateral stability the axle construction. The design of the modern axle construction, esp special the z. T. existing differential housing for rear-wheel drive and Four-wheel drive enables the traction means to be firmly anchored to the axle construction. The traction device can be used to increase the absorption effect can also be attached to stable points on the body.

Die Verwendung eines biegsamen Zugmittels zur Übertragung der Aufprallener gie auf die Achskonstruktion erlaubt die Relativbewegung zwischen Aufbau und Achskonstruktion, ohne der ansonsten benötigten bau- und wartungsauf wendigen Gelenkteile. Durch den schrägen Verlauf des Zugmittels quer über die seitliche Karosserie wird gewährleistet, daß der aufprallende Gegen stand weitgehend unabhängig von dessen Aufprallhöhe auf das Zugmittel trifft. Das Zugmittel kann außerdem zur mechanischen Aktivierung bzw. zur Auslösung passiver Insassenschutzvorrichtungen genützt werden, wie z. B. zum Ziehen von Fangfolien aus dem Dachbereich vor und seitlich der Insassen, zum Absperren der Kraftstoffleitung, zum Abklemmen der Batterie, zum Auslösen einer Feuerunterdrückungsanlage im Motorraum, zum Ausfahren einer Überrollschutzvorrichtung usw.The use of a flexible traction device to transmit the impact Gie on the axis construction allows the relative movement between the body and axle construction, without the otherwise required construction and maintenance agile joint parts. Through the oblique course of the traction device across the side body ensures that the impacting counter stood largely independent of its impact height on the traction device meets. The traction means can also be used for mechanical activation or used to trigger passive occupant protection devices, such as e.g. B. for pulling trapping films from the roof area in front of and to the side Occupants, to shut off the fuel line, to disconnect the battery, to trigger a fire suppression system in the engine compartment, to extend a rollover protection device etc.

Die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung ist u. a. dann von großem Vor teil, wenn der Mittelholm (B-Säule) mit dem Kfz-Dachbereich keine Verbin dung hat, bzw. gänzlich fehlt, wie dies z. T. bei Sport-Cabriolet-Coup´ der Fall ist oder wenn, wie bei den Klein- und Mittelklasse-Kfz aus Gewichts- und Kostengründen auf eine stabile seitliche Karosserie verzichtet wird. Die Verwendung einer seitlichen Zugbandanordnung zur Beaufschlagung der im Kfz bereits vorhandenen massiven und stabilen Bauteile mit der Aufprall energie bedingt keine nennenswerte Gewichtserhöhung und erlaubt einen platz sparenden, wartungsfreien und kostengünstigen Einbau.The safety device according to the invention is partly of great advantage when the central strut (B- pillar) has no connection to the vehicle roof area, or is completely absent, as is the case, for. T. is the case with Sport Cabriolet-Coup´ or if, as with small and medium-sized vehicles, a stable side body is not used due to weight and cost reasons. The use of a side drawstring arrangement to apply the impact energy to the solid and stable components already present in the motor vehicle does not result in any significant increase in weight and allows space-saving, maintenance-free and inexpensive installation.

Die volle, in der Aufgabe gestellte Wirkung der Erfindung tritt dann ein, wenn die Stabilität (Steifigkeit) der seitlichen Kfz-Strukturelemente durch den stoßenden Gegenstand weitgehend zerstört ist und die Gefahr des Ein dringens in die Fahrgastzelle besteht.The full effect of the invention set in the object then occurs if the stability (rigidity) of the side automotive structural elements due to the bumping object is largely destroyed and the danger of on urgently into the passenger compartment.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. It shows

Fig. 1 die seitliche Zugmittelanordnung, Fig. 1, the lateral traction mechanism,

Fig. 2 die Schließvorrichtung des Zugmittels zwischen der nichtangeschla genen Fahrzeugseitentürkante und dem Türholm. Fig. 2 shows the closing device of the traction means between the vehicle side door edge and the door handle.

Fig. 1 zeigt die seitliche Zugmittelanordnung, bestehend aus dem seitli chen Zugmittel (1), welches durch eine Schließvorrichtung (2) am Tür holm (13) (B-Säule) in die Zugmittelteile (1 a) und (1 b) geteilt wird, wobei das Zugmittelteil (1 a) mit einem Ende an der Antriebsanlage (3) unter Zwischenschaltung einer Trenn- und Spannvorrichtung (4) befes tigt ist, im Bereich der Federbeinabstützung an der Karosserie mittels einer Umlenkanordnung (5) in die äußere, seitliche Karosserie gelenkt wird, wobei die Umlenkanordnung (5) in die äußere, seitliche Karosserie gelenkt wird, wobei die Umlenkanordnung (5) selbst gegen Zugbelastung mittels eines Seils (6) an der Karosserie im Kfz-Vorbau (Längsträger) fixiert ist und das Zugmittelteil (1 b), das mittels eines zur Karosserieaußen seite weisenden stabilen Strukturelementes (7) (z. B. integraler Bestand teil der hinteren Stitzbankkonstruktion) in die äußere, seitliche Karos serie gelenkt wird, das nach der Umlenkung in zwei Enden aufgesplissen ist, wobei ein Ende (8) nach einer weiteren Umlenkung am Querlenker (10) an der Unterseite dieses Querlenkers und über ein weiteres Zugmittel (11) mit dem gegenüberliegenden Querlenker fest verbunden ist und das zweite Ende des Zugmittelteils (1 b) am Verteilerdifferential (12) verankert ist. Durch die Befestigung des Seilendes (8) an der Unterseite des Querlenkers erfolgt neben der Zugbelastung, unmittelbar an dessen Anlenkpunkten, eine zusätzliche Torsionsbelastung; die Zugmittelverbindung (11) bewirkt eine Zugkraftübertragung auf den gegenüberliegenden Querlenker bzw. dessen An lenkpunkte an der Bodengruppe. Fig. 1 shows the lateral traction device arrangement, consisting of the lateral traction device ( 1 ), which is divided by a locking device ( 2 ) on the door spar ( 13 ) (B- pillar) into the traction device parts ( 1 a) and ( 1 b) , wherein the traction element ( 1 a) with one end to the drive system ( 3 ) with the interposition of a separating and tensioning device ( 4 ) is fixed, in the area of the strut support on the body by means of a deflection arrangement ( 5 ) in the outer, side body is steered, the deflecting arrangement ( 5 ) being steered into the outer, lateral body, the deflecting arrangement ( 5 ) itself being fixed against the tensile load by means of a rope ( 6 ) on the body in the motor vehicle stem (side member) and the traction element part ( 1 b) which is steered into the outer, lateral body series by means of a stable structural element ( 7 ) (for example an integral component of the rear seat bench construction), which faces after the deflection into two ends are split open, one end ( 8 ) after a further deflection on the wishbone ( 10 ) on the underside of this wishbone and via a further traction means ( 11 ) with the opposite wishbone and the second end of the traction element part ( 1 b) is anchored to the distributor differential ( 12 ). By attaching the rope end ( 8 ) to the underside of the wishbone, in addition to the tensile load, there is an additional torsional load directly at its articulation points; the traction means connection ( 11 ) causes a transmission of tractive force to the opposite wishbone or its steering points on the floor assembly.

Fig. 2 zeigt die Schließvorrichtung (2), bestehend aus einer am Türholm (13) über eine Sollabrißstelle befestigte, längsseits aufgeschnittene Büch se (14), die mit dem Zugmittelteil (1 b) fest verbunden ist und einer am Zugmittelteil (1 a) befestigten Scheibe (15), die in der nichtangeschla genen Seitentürkante so eingebracht sind, daß bei geschlossener Seiten tür das Zugmittelende (1 a) innerhalb der Büchse (14) verläuft und die Scheibe (15) unmittelbar vor der Stirnfläche der Büchse (14) positioniert ist, jedoch bei entgegengesetzter Zugbelastung der Zugmittelteile (1 a) und (1 b) eine kraftschlüssige Verbindung erfolgt, wobei die Büchse (14) aus ihrer Sollabrißstelle gerissen wird. Fig. 2 shows the locking device ( 2 ), consisting of a on the door spar ( 13 ) via a predetermined tear-off point, cut open along the side se ( 14 ), which is firmly connected to the traction element part ( 1 b) and one on the traction element part ( 1 a) fastened disc ( 15 ), which are introduced in the non-angled side door edge so that when the side door is closed, the traction end ( 1 a) runs inside the bush ( 14 ) and the disc ( 15 ) is positioned directly in front of the end face of the bush ( 14 ) is, however, with the opposite tensile load of the traction element parts ( 1 a) and ( 1 b) a non-positive connection takes place, the bushing ( 14 ) being torn from its predetermined breaking point.

Claims

1. Safety device in motor vehicles to protect the vehicle occupants against side impact impacts, consisting of a, in each case in the side vehicle body taut, in the area between the non-struck vehicle side door edges and the relevant door rails in the event of tensile load non-positively connectable, flexible traction means and one Deflection arrangement for recording and deflecting the force acting on the lateral traction means, to areas of the motor vehicle not directly affected by the impact shock, characterized in that one end of the lateral traction means ( 1 ) is fastened to the housing of the drive system ( 3 ) and that the other end of the traction means ( 1 ) on the axle structure ( 8, 11, 12 ) is anchored ver.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a deflection arrangement ( 5 ) in the outer side body area of the support point of the front axle suspension (struts) is attached, or that this deflection arrangement in the transition region ( 9 ) of the side, lower corner of the reinforced front window structure element is attached to the front door pillar (A pillar) and that a second deflection arrangement ( 7 ) is arranged in the outer transition area of the rear door pillar (C pillar) to the motor vehicle floor assembly at the level of the rear seat bench construction so that the traction means ( 1 ) in the motor vehicle Side area runs diagonally.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the deflection arrangement ( 5 ) or ( 9 ) in the vehicle stem additionally by a structural element or a rope ( 6 ) against the direction of pull of the traction element part ( 1 a) is supported or arrested.

4. The device according to claim 2, characterized in that the deflecting arrangement ( 7 ) consists of a white to the body outer send structural element and that this structural element ( 7 ) is an integrated structural element of the rear motor vehicle body and / or the rear seat construction, these Deflection arrangement ( 7 ) against the pulling direction of the traction element part ( 1 b) is supported or locked.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the door pillars, in particular the B- pillar le, in the immediate area of the traction means ( 1 ) and the closing device ( 2 ) are designed such that when the traction means ( 1 ) against the door spars there is an area-like distribution of the force on the door spars.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that to the lateral traction means ( 1 ) in the side door area network-like traction means are connected, and that their ends under tensile load with the ent speaking door and roof spars, and the entry-level len a non-positive Establish connection.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that parts of the side door planking itself are formed like a band as traction element parts ( 1 a and 1 b) and that existing door hinges and door closures are integrated in the traction element arrangement ( 1 ).

8. The device according to claim 1, characterized in that the traction member leading to the axle construction ( 1 b) is split into several traction ends and that each of these traction ends at a stable point of the axle construction and possibly additionally with stable structural elements of the vehicle body, or the floor assembly is connected.

9. The device according to claim 1, characterized in that the leading to the drive system (3) Zugmittelteil (1 a) on further pulling means with which Antriebsan layer (3) surrounding body structure is additionally connected.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the traction means parts ( 1 a and 1 b) separating and tensioning devices ( 4 ) are integrated.

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the lateral traction device arrangement ( 1 ) for activating passive occupant protection devices is used so that they reach their operative positions.