DE3830493C2 - Gurtkraft-Begrenzungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Begrenzung der in Sicherheitsgurten von Fahrzeugen, insbesondere Personenkraftfahrzeugen, bei Rückhaltefällen auftreten­ den Gurtkräfte.

Eine derartige Gurtkraft-Begrenzungsvorrichtung ist bekannt geworden aus der US- 3,446,533. Diese zeigt einen mit Gurtkraft beaufschlagbaren Drahtbügel, dessen freie Bügelenden innerhalb eines Schlitzes eines massiv ausgeführten Halteteiles mehrfach verformt werden. Ein in dem Halteteil gehaltener Aufweitkörper in Form eines Bolzens bewirkt zunächst eine Abstandsvergrößerung der Bügelenden durch Verformung. Unter spitzem Winkel verlaufende Kanten in dem massiven Bauteil sorgen dann für eine Rückverformung. Dadurch wird für diese Gurtkraft-Begrenzungsvorrichtung über dem Verformungsweg ein Gurtkraftverlauf ein ges teilt, bei dem die zur Deformation erforderliche Gurtkraft über den gesamten Vorverlagerungsweg etwa konstant bleibt oder leicht ansteigt. Nachteilig an dieser Einrichtung ist die Gestaltung des Haltekörpers und des zu verformenden Bauteils, weil das für die Energieabsorption selbst nicht relevante Halteteil um ein Vielfaches mit einer größeren Masse behaftet ist als das zu verformende Bauteil.

Aus der DE-OS 15 06 641, insbesondere Fig. 7 und 8, und der DE-OS 21 19 800 sind Gurtkraft-Begrenzungsvorrichtungen bekannt, bei denen die Energieabsorption dadurch erfolgt, daß ein fest am Fahrzeugaufbau befestigter, bolzenförmiger Aufweitkörper in einen an einem Sicherheitsgurt-Beschlagteil angebrachten Längsschlitz eingreift und bei einer in der Folge eines Fahrzeugunfalls auftretenden, oberhalb einer bestimmten Gurt­ kraft liegenden Belastung eine relative Verschiebung des Beschlagteils gegenüber dem Aufweitkörper unter Aufweitung des Längsschlitzes ermöglicht. Bei derartigen Ausfüh­ rungen zeigt sich jedoch, daß insbesondere dann, wenn der Längsschlitz zur Gewährlei­ stung eines vorgegebenen definierten Vorverlagerungsweges relativ lang ist, das zur Aufweitung erforderliche Gurtkraftniveau über den Verschiebeweg sehr stark veränder­ lich ist. Während in den Endbereichen des Längsschlitzes relativ hohe Kräfte erforderlich sind, um die Aufweitung des Schlitzes zu bewirken, ergeben sich im Mittelbereich des Schlitzes wegen der relativ weichen Randstege des bandförmigen Bauteils wesentlich niedrigere Gurtkräfte.

Die US-3,680,913 zeigt insbesondere in der Fig. 5 ein Energieabsorptionselement, bei dem mehrere Verformungsstege zum Zwecke der Energieabsorption durch Quetsch­ bolzen hindurchgezogen werden, deren Abstand zueinander einen geringeren Betrag aufweist als die Dicke der Verformungsstege. Auch mit dieser Einrichtung ist im Prinzip die Energieabsorption so einstellbar, daß die zur Deformation erforderliche Gurtkraft über den gesamten Vorverlagerungsweg etwa konstant bleibt. Durch eine hier nicht vorlie­ gende Rückverformung wird das prinzipiell in den Bauteilen vorhandene Energieabsorp­ tionsvermögen allerdings nur unzulänglich genutzt.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, Gurtkraft-Begrenzungs­ vorrichtungen so weiterzubilden, daß die vorstehend beschriebenen Nachteile vermieden werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Erfindungsgemäß werden also das zur Energieabsorption herangezo­ gene Bauteil und der dieses Bauteil haltende Trägerkörper aus zwei parallel übereinan­ derliegenden flachen Metallbandstreifen gebildet. Ein Ende dieses Verbundes wird mit einem Ende eines Sicherheitsgurtes und das andere Ende mit dem Fahrzeugaufbau verbunden. Die von dem Aufweitkörper bewirkte Aufweitung des flachen Metallbandes wird durch eine anschließend erfolgende Rückverformung in etwa auf den Ausgangszu­ stand zurückgeführt. Diese zusätzlich vorgenommene Rückverformung bewirkt dabei eine Vergleichmäßigung des für die Gesamtdeformation erforderlichen Gurtkraftniveaus. Die Gestaltung des den Deformationskörper bildenden Bauteils und des Trägerkörpers als flache Metallbandstreifen ermöglicht im Zusammenhang mit der Befestigung des Aufweitkörpers in vorteilhafter Weise einen klapperfreien Zusammenhalt der gesamten Gurtkraft-Begrenzungsvorrichtung in ihrer Ausgangsstellung.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich gemäß den Merk­ malen der Unteransprüche.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Gurtkraft-Begrenzungsvorrichtung gemäß der Erfindung und

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1.

Die Gurtkraftbegrenzungsvorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei parallel übereinanderliegenden flachen Metallbandstrei­ fen, von denen ein erstes, mit 1 bezeichnetes Bauteil einen Längsschlitz 3 und eine Durchgangsbohrung 4 zur Befestigung an einem Ende eines Sicherheitsgurtes oder einer Befestigungs­ stelle des Fahrzeugaufbaus aufweist. Mit 2 ist ein Trägerkör­ per bezeichnet, der an seinem oberen, freien Ende eine Durch­ gangsbohrung 6 zur Befestigung entweder am Fahrzeugaufbau oder an einem Ende des Sicherheitsgurtes aufweist. Dabei ist klar, daß dann, wenn der Trägerkörper 2 mit einem Ende eines Sicher­ heitsgurtes, verbunden ist, das freie Ende des Bauteils 1 am Fahrzeugaufbau befestigt ist. Dazu können diese freien Enden entsprechend ausgebildet sein. So kann der Trägerkörper 2, wenn er direkt mit einem Ende des Sicherheitsgurtes verbunden werden soll, auch eine böse zum Durchziehen einer am Ende des Gurtes vorgesehenen Gurtschlaufe, die anschließend vernäht wird, aufweisen. Der Trägerkörper 2 kann auch in die Rückwand eines ein Ende des Sicherheitsgurtes aufgewickelt haltenden Aufrollautomaten integriert sein und das Bauteil 1 dann als Halter für den Aufrollautomaten ausgebildet sein.

Am Trägerkörper 2 ist in dem der Durchgangsbohrung 6 abgewandten Endbereich ein insgesamt mit 5 bezeichneter Aufweitkörper gehal­ ten, der beispielsweise aus einem Ansatzniet mit einem durch eine Bohrung 16 des Trägerkörpers 2 greifenden Nietschaft 14 sowie einem durch den Längsschlitz 3 des Bauteils 1 greifenden Aufweitschaft 15 besteht. 12 bezeichnet einen an der Oberseite des Bauteils 1 anliegenden Haltekopf relativ großen Durchmes­ sers, während mit 13 ein an der Unterseite des Trägerkörpers 2 gebildeter Nietkopf angegeben ist. Die Anbringung dieses Ansatz­ nietes soll dabei so erfolgen, daß das Bauteil 1 und der Träger­ körper 2 in der in der Zeichnung gezeigten Ausgangsstellung klapperfrei zusammengehalten sind. In dieser Ausgangsstellung greift zudem eine an der Oberseite des Trägerkörpers 2 vorge­ sehene zylindrische Ausdrückung 9 in eine nach oben offene Aussparung 10 des Bauteils 1, so daß das Bauteil 1 und der Trägerkörper 2 für den Nietvorgang parallel zueinander ausge­ richtet sind.

Der Außendurchmesser des Aufweitschaftes 15 ist größer ausge­ bildet, als der Querschnitt des Längsschlitzes 3, so daß eine Relativverschiebung zwischen dem Bauteil 1 und dem Trägerkörper 2 erst bei Auftreten einer größeren, von dem Sicherheitsgurt bei einem Rückhaltefall erzeugten, in Längsrichtung wirkenden Zugkraft auftritt. Durch entsprechende Wahl des Materials, Bemessung des Querschnitts des Längsschlitzes sowie der Breite des Bauteils 1 und damit der bei einer Aufweitung des Längs­ schlitzes verformten Randstege des Bauteils kann die für die Relativverschiebung der beiden Teile 1 und 2 zueinander erfor­ derliche Zugkraft, die damit die in dem Sicherheitsgurt auf­ tretende Rückhaltekraft begrenzt, bestimmt werden.

Um ein möglichst konstantes Gurtkraftniveau trotz unterschied­ licher Verformungsverhältnisse über möglichst den gesamten Verstellweg der beiden Teile zueinander zu erreichen, ist zu­ sätzlich zu dem bolzenförmigen Aufweitkörper 5 noch ein Form­ körper an dem Trägerkörper 2 angebracht, der hier durch zwei schneidenartige und im wesentlichen rechtwinklig zur Ebene des Bauteils 1 ausgerichtete Flügel 7 gebildet ist, die an beiden Längsseiten 11 des Bauteils 1 unter einem spitzen Winkel zur Richtung der die beiden Teile auseinanderziehenden Zugkraft angreifen. Dieser aus den beiden Flügeln 7 gebildete und an seinen inneren schneidenartigen Kanten 8 an den Längsseiten 11 des Bauteils 1 angreifende Formkörper bewirkt bei einer durch die Gurtkraft im Verlaufe eines Rückhaltefalls erzeugten Relativverschiebung zwischen dem Bauteil 1 und dem Trägerkörper 2 im Anschluß an die Aufweitung des Bauteils 1 durch den Auf­ weitkörper 5 wieder eine Zurückbildung dieser Aufweitung etwa in den ursprünglichen Ausgangszustand. Durch diese zweifache, nacheinander folgende Verformung des Bauteils ward eine weit­ gehende Vergleichmäßigung des für die Verformung erforderlichen Gurtkraftniveaus bewirkt, so daß der über den Verschiebeweg gewünschte konstante Kraftverlauf für die Gurtkraftbegrenzung erreicht werden kann. Der axiale Abstand zwischen den Schneid­ kanten 8 des Formkörpers 7 und dem Aufweitkörper 5 bestimmt dabei den Zeitpunkt, ab dem die von dem Aufweitkörper 5 ver­ formten Teile des Bauteils 1 durch den Formkörper 7 wieder zurückverformt werden.

Die schneidenförmigen Flügel 7 bilden durch ihre Schrägstellung eine konische Verengung, in der die Aufweitung des Bauteils gleichmäßig zurückgebildet wird.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Begrenzung der in Sicherheitsgurten von Fahrzeugen, insbesondere Personenkraftfahrzeugen, bei Rückhaltefällen auftretenden Gurtkräfte mit

• - einem einen Längsschlitz (3) aufweisenden Bauteil (7),
• - einem in den Längsschlitz (3) ein greifenden bolzenförmigen Aufweitkörper (5), der einen derart größeren Querschnitt aufweist, daß beim Überschreiten einer vorge­ gebenen Gurtkraft einer Relativverschiebung zwischen dem Bauteil (7) und dem Aufweitkörper (5) unter Aufweitung des Bauteils (7) stattfindet,
• - einem an dem Bauteil (1) zur Rückverformung der Aufweitung an greifen den Form­ körper (7), der zwei schneidenartige, im wesentlichen rechtwinkelig zu der Ebene des Bauteils (1) ausgerichtete Flügel (7) aufweist, die an beiden Längsseiten (11) des Bauteils (1) unter einem spitzen Winkel zur Kraftrichtung angreifen,
• - einem den Formkörper (7) und den Aufweitkörper (5) gemeinsam haftenden Trägerkörper (2), wobei

das Bauteil (1) und der Trägerkörper (2) aus zwei parallel übereinanderliegenden flachen Metallbandstreffen bestehen, deren eines Ende (6) mit einem Ende eines Sicherheitsgurtes und deren anderes Ende (4) mit dem Fahrzeugaufbau verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (7) in Gurtkraftrichtung gegenüber dem Aufweitkörper (5) um einen Betrag derart versetzt angeordnet ist, daß der Formkörper die von dem Aufweitkörper verursachte Aufwei­ tung des Bauteils (1) nach Zurücklegung eines dem Betrag entsprechenden Verfor­ mungsweges wieder etwa auf den Ausgangszustand zurückführt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Formschlußmittel, (9, 10) zur Ausrichtung des Bauteils (1) und des Trägerkörpers (2) zueinander in der Ausgangsstellung vorgesehen sind.