DE3801858A1 - Kraftbegrenzer an einer sicherheitsgurtvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftbegrenzer an einer Sicher­ heitsgurtvorrichtung, mit einem an seinen beiden Längsenden in den Kraftflußweg eingefügten Streckelement, das sich unter Zugbelastung durch Zunahme seine Länge kraftbegrenzend ver­ formt.

Kraftbegrenzer dieser Art, die beispielweise aus der DE-OS 22 33 421 bekannt sind, weisen ein Streckelement auf, das aus in Richtung der Zugbeanspruchung aneinandergereihten Streck­ gliedern besteht. Bei Zugbeanspruchung werden die Streckglie­ der in Längsrichtung gestreckt, um einen Teil der bei einem Aufprall freigesetzten kinetischen Energie durch Materialver­ formung zu absorbieren und die im Gurtsystem auftretende Zug­ spannung zu begrenzen.

Die Kraftbegrenzung soll bereits bei relativ niedrigen Werten der Zugbeanspruchung einsetzen. Diese Forderung kann durch Verwendung von Streckgliedern erfüllt werden, deren Formstabi­ lität entsprechend gering ist. Zugleich wird aber eine ausrei­ chend hohe Bruchlast des Kraftbegrenzers gefordert. Beide For­ derungen, nämlich das Einsetzen der Kraftbegrenzung bei bereits relativ geringer Zugbeanspruchung und eine hohe Bruchlast, konnten bisher nicht erfüllt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kraftbegrenzer für eine Sicherheitsgurtvorrichtung zur Verfügung zu stellen, der eine Auslegung des Streckelementes für einen Einsatz der Kraftbegrenzung bei bereits relativ niedriger Zugbeanspruchung gestattet, jedoch eine hohe Bruchlast gewährleistet.

Diese Aufgabe wird bei einem Kraftbegrenzer der eingangs an­ gegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Längsenden des Streckelementes durch ein streckungsbegrenzen­ des Element unter Einfügung eines der vorgesehenen Streckungs­ länge des Streckelementes entsprechenden Spiels überbrückt sind. Das streckungsbegrenzende Element tritt erst in Funktion, nachdem dieses Spiel durch die unter Last erfolgte Längung des Streckelementes überwunden ist. Die Zugbeanspruchung wird dann größtenteils von dem streckungsbegrenzenden Element auf­ genommen, das für die gewünschte hohe Bruchlast dimensioniert ist. Durch die Anwesenheit des streckungsbegrenzenden Elementes wird also die Zuglast/Streckungs-Kennlinie des Streckelementes, und des Kraftbegrenzers insgesamt, innerhalb des vorgesehenen Arbeitsbereiches des Streckelementes nicht beeinflußt. Das Streckelement kann daher hinsichtlich seines Kennlinienverlaufs optimiert werden, ohne zugleich die Forderung zu berücksichti­ gen, daß dieses Streckelement eine hohe Bruchlast aufweisen soll.

Das streckungsbegrenzende Element wird gemäß einer vorteilhaf­ ten Ausführungsform durch einen Streifen aus mechanisch hoch beanspruchbarem Material wie Stahlblech gebildet. Es läßt sich dann als kostengünstiges Stanzteil herstellen, das ein gerin­ ges Gewicht und einen geringen Raumbedarf aufweist.

Wenn das streckungsbegrenzende Element ein Teil von hoher Längssteifigkeit ist, beispielsweise eine Stahlblechplatte oder ein Stahlblechstreifen, so wird das Spiel, mit welchem es die beiden Längsenden des Streckelementes überbrückt, vor­ zugsweise dadurch hergestellt, daß es an seinem einen Ende fest mit dem einen Längsende des Streckelementes verbunden ist und an seinem anderen Ende ein Langloch aufweist, dessen Länge der vorgesehenen Streckungslänge entspricht und in wel­ ches ein an dem entsprechenden Längsende des Streckungselemen­ tes befestigter Zapfen eingreift. Der Zapfen kann als Niet ausgebildet sein, durch welchen das Streckelement und das streckungsbegrenzende Element an ihren betreffenden Längsen­ den zusammengehalten werden. Am entgegengesetzten Ende weisen das Streckelement und das streckungsbegrenzende Element vor­ zugsweise jeweils eine Öse auf, durch die sich ein Schraubbol­ zen oder ein Niet zur Befestigung eines Beschlagteils oder zur Befestigung am Fahrzeugaufbau erstreckt. Diese Ausführungs­ form zeichnet sich durch große Einfachheit, geringe Herstel­ lungskosten und insbesondere auch durch geringen Raumbedarf aus, da das Streckelement und das streckungsbegrenzende Ele­ ment unmittelbar aufeinandergelegt und miteinander befestigt werden können.

Eine Weiterbildung dieser Ausführungsform besteht darin, daß das streckungsbegrenzende Element als längliche Abdeckplatte von annähernd gleicher Form und Größe wie das Streckelement ausgebildet und wenigstens eine Seite des Streckelements ab­ deckend angeordnet ist. Insbesondere bei Ausbildung des Streck­ elementes aus einer Reihe von Streckgliedern ist nämlich eine Abdeckung desselben erwünscht. Eine gesonderte Abdeckung kann aber entfallen, wenn das als Abdeckplatte ausgebildete strec­ kungsbegrenzende Element diese Funktion bereits erfüllt.

Gemäß einer gleichfalls sehr einfachen und kostengünstig her­ stellbaren Ausführungsform ist das streckungsbegrenzende Ele­ ment als zugfestes flexibles Band oder Seil ausgebildet, des­ sen Länge um die vorgesehene Streckungslänge größer ist als die Länge des Streckelements und dessen Enden an den entspre­ chenden Längsenden des Streckelements durch Niete oder derglei­ chen befestigt sind.

Ein Kraftbegrenzer mit besonders vorteilhaften Eigenschaften wird erhalten, wenn das Streckelement gemäß der deutschen Pa­ tentanmeldung P 37 23 772 der Anmelderin ausgebildet wird. Das dort beschriebene Streckelement besteht aus einer Reihe von Streckgliedern, die jeweils eine Öffnung aufweisen, die von einer unter Zuglast verformbaren Berandung umgeben ist und worin Begrenzungselemente angeordnet sind, welche die Ver­ formung der Berandung quer zur Richtung der Zugbeanspruchung anschlagartig begrenzen. Ein solches Streckelement weist einer­ seits den gewünschten gleichmäßigen Verlauf der Zuglast/Län­ gungs-Kennlinie innerhalb eines gut reproduzierbaren Wirkungs­ bereiches auf und läßt sich andererseits als einfaches Stanz­ teil kostengünstig herstellen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht eines Kraftbegrenzers nach einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 einen Längsschnitt des in Fig. 1 gezeigten Kraft­ begrenzers; und

Fig. 3 eine Perspektivansicht einer besonderen Ausführungs­ form eines Streckelements, das zur Verwendung bei einem Kraftbegrenzer nach den Fig. 1 und 2 geeignet ist.

Die Hauptbestandteile des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Kraft­ begrenzers sind ein Streckelement 10, das aus einer Reihe von flachen, aneinandergefügten Streckgliedern besteht, und ein streckungsbegrenzendes Element 12. Das streckungsbegrenzende Element 12 ist als längliche flache Platte ausgebildet, deren Länge größer als die des Streckelements 10 ist. Streckelement 10 und streckungsbegrenzendes Element 12 sind an ihrem entspre­ chenden Ende jeweils mit einer eine Öse bildenden Öffnung 14, 16 versehen, durch die ein Schraubbolzen, Niet oder derglei­ chen eingesetzt wird, um beide Elemente 10, 12 miteinander und mit einem Beschlagteil oder dem Kraftfahrzeugaufbau zu verbinden. An dem entgegengesetzten Längsende weist das Streck­ element 10 eine Öffnung 18 auf, durch die sich der zapfenförmi­ ge Teil eines Niets 20 erstreckt. Der zapfenförmige Teil des Niets 20 durchgreift weiterhin eine mit der Öffnung 18 fluch­ tende Öffnung eines Beschlagteils 22, das zur Verankerung eines Gurtbandes 24 dient, sowie ein Langloch 26, das in dem entspre­ chenden Ende des streckungsbegrenzenden Elementes 12 ausgebil­ det ist. Die verbleibende freie Wegstrecke L des Langlochs 26 entspricht der vorgesehenen Streckungslänge des Streckele­ mentes 10 unter einer Zugbeanspruchung, wie sie in einem Si­ cherheitsgurtsystem bei einem Fahrzeugaufprall erwartet wird. Gleiche Bedingungen können auf einer Prüfvorrichtung simuliert werden. Vor der Zugbeanspruchung des Streckelementes 10 ist dessen wirksame Länge L ₁, die durch den Abstand der Achsen der Öffnungen 14, 18 gegeben ist, um den Betrag L kleiner als die wirksame Länge L ₂ nach der Zugbeanspruchung. Der Zustand des Kraftbegrenzers vor der Zugbeanspruchung ist in den Fig. 1 und 2 mit durchgezogenen Linien, der Zustand nach der Zugbe­ anspruchung gestrichelt dargestellt.

Man sieht also, daß das streckungsbegrenzende Element 12 das Streckelement 10 an seinen Längsenden mit einem Spiel über­ brückt, das der vorgesehenen Streckungslänge L des Streckele­ mentes 10 entspricht. Die Überbrückung wird erst wirksam, nachdem dieses Spiel überwunden ist und der zapfenförmige Teil des Niets 20 am Ende des Langlochs 26 anschlägt. Der Niet 20 gewährleistet zugleich den Zusammenhalt von Streckelement und streckungsbegrenzendem Element 12, die Führung beider Teile relativ zueinander in Längsrichtung sowie ihre Befestigung an dem Beschlagteil 22.

Das streckungsbegrenzende Element 12 kann als schmaler Strei­ fen aus einem Stahlblech oder dergleichen ausgestanzt werden. Vorzugsweise bildet es zugleich eine Abdeckung des Streckele­ mentes 10. Dabei kann es seine beiden Schmalseiten umgreifen und gewünschtenfalls auch seine Rückseite abdecken. Man erzielt so eine sehr raumsparende und leicht in ein Fahrzeug zu inte­ grierende, flache Bauform.

Wie in den Fig. 1 und 2 angedeutet ist, kann das Beschlagteil 22 durch eine Kappe 28 oder dergleichen abgedeckt werden. Bei anderen Ausführungsformen bildet das Beschlagteil 22 die Ver­ ankerungsplatte eines Gurtschlosses, das über den Kraftbegren­ zer an einem Fahrzeugsitz oder am Fahrzeugboden verankert wird.

Eine besonders zweckmäßige Ausführung des Streckelementes 10 ist in Fig. 3 dargestellt. Es besteht aus mehreren, beispiels­ weise drei, in einer Reihe angeordneten, flachen Streckglie­ dern 10 A, 10 B, 10 C zwischen zwei die Längsenden bildenden Be­ festigungsplatten 11. Auch das Streckelement 10 ist vorzugs­ weise als einfaches Stanzteil aus Blech hergestellt. Jedes Streckglied 10 A, 10 B, 10 C besteht aus einer ringformigen Be­ randung, die eine Öffnung umgibt, in welche pilzförmige Begren­ zungselemente hineinragen. Diese pilzförmigen Begrenzungsele­ mente haben die Funktion, die Verformung der verformbaren Be­ randung quer zur Richtung der Zugbeanspruchung anschlagartig zu begrenzen, indem sie gegeneinanderstoßen.

Bei einer weiteren, in der Zeichnung wegen ihrer Einfachheit nicht gesondert dargestellten Ausführungsform ist das strec­ kungsbegrenzende Element als flexibles Band oder Seil ausge­ bildet, dessen Länge um die vorgesehene Streckungslänge L grö­ ßer ist als die Länge des Streckelementes 10 und dessen Enden an den entsprechenden Längsenden dieses Streckelements durch Niete oder dergleichen befestigt sind.

Claims (7)

1. Kraftbegrenzer an einer Sicherheitsgurtvorrichtung, mit einem an seinen beiden Längsenden in den Kraftflußweg einge­ fügten Streckelement, das sich unter Zugbelastung durch Zunah­ me seiner Länge kraftbegrenzend verformt, dadurch gekennzeich­ net, daß die beiden Längsenden des Streckelementes (10) durch ein streckungsbegrenzendes Element (12) unter Einfügung eines der vorgesehenen Streckungslänge (L) entsprechenden Spiels überbrückt sind.

2. Kraftbegrenzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das streckungsbegrenzende Element (12) durch einen Strei­ fen oder eine Platte aus mechanisch hoch beanspruchbarem Ma­ terial wie Stahlblech gebildet, insbesondere ausgestanzt ist.

3. Kraftbegrenzer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das streckungsbegrenzende Element (12) an seinem einen Ende fest mit dem entsprechenden Längsende des Streckele­ mentes (10) verbunden ist und an seinem anderen Ende ein Lang­ loch (26) aufweist, dessen Länge der vorgesehenen Streckungs­ länge (L) entspricht und in welches ein an dem entsprechenden Längsende des Streckungselementes befestigter Zapfen (Niet 20) eingreift.

4. Kraftbegrenzer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das streckungsbegrenzende Element (12) als längliche Abdeckplatte von annähernd gleicher Form und Größe wie das Streckelement (10) ausgebildet und wenig­ stens eine Seite des Streckelementes (10) abdeckend angeordnet ist.

5. Kraftbegrenzer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden Längsenden von Streckelement (10) und streckungsbegrenzendem Element (12) mit einer Öse (Öffnung 14, 16) zur gemeinsamen Befestigung an einem Beschlagteil oder Kraftfahrzeugteil und das andere Längsende mit einem Gurtbandbefestigungsbeschlag (22) verse­ hen ist.

6. Kraftbegrenzer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das streckungsbegrenzende Element (12) als zugfestes flexibles Band oder Seil ausgebildet ist, dessen Länge um die vorgesehene Streckungslänge (L) größer ist als die Länge des Streckelementes (10) und dessen Enden an den entsprechenden Längsenden des Streckelementes insbeson­ dere durch Niete befestigt sind.

7. Kraftbegrenzer nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckelement (10) aus einer Reihe von in Richtung der Zugbeanspruchung hintereinanderlie­ genden flachen Streckgliedern (10 A, 10 B, 10 C) gebildet ist, die jeweils eine von einer unter Zuglast verformbaren Beran­ dung umgebene Öffnung aufweisen, in welcher Begrenzungselemen­ te angeordnet sind, welche die Verformung der verformbaren Berandung quer zur Richtung der Zugbeanspruchung anschlagartig begrenzen.