DE4108440A1 - Sicherheitseinrichtung fuer fahrzeuginsassen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist bekannt, zur Begrenzung der bei Rückhaltefällen auftretenden Gurtkräfte zusätzliche Vorrichtungen vorzusehen, z. B. aus der DE 37 11 488 A1. Zwar wird versucht, derartige Gurtkraftbegrenzer möglichst kompakt zu gestalten. Gleichwohl ist schon aufgrund der nachzugebenden Gurtlänge eine gewisse Baugröße erforderlich. Verletzungen der Fahrzeuginsassen infolge unkontrollierter Bewegungen bei einem Unfall durch Kontakt mit den Gurtkraftbegrenzern sind allenfalls durch aufwendige Abdeckungen zu vermeiden. Die dadurch entstehenden zusätzlichen Kosten sind beträchtlich.

Aufgabe der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung ist es, die zuvor beschriebenen Nachteile, insbesondere eine Verletzungsgefahr der Insassen zu vermeiden und trotzdem die im Rückhalteteil auftretenden Gurtkräfte wirksam und sicher zu begrenzen.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß der Gurtkraftbegrenzer im Inneren eines Rahmenteils oder einer Säule des Fahrzeugs angeordnet ist. Bestimmte Teile der Karosserie bzw. des Fahrzeugrahmens sind aus unterschiedlichen Gründen hohl ausgeführt, z. B. Fahrzeuglängsholme oder die sogenannte B-Säule. Innerhalb dieser Teile ist ausreichend Raum zur Anordnung von Gurtkraftbegrenzern vorhanden. Der Fahrzeuginnenraum bleibt mit der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung frei von störenden Teilen. Die Erfindung eignet sich gleichermaßen für alle Arten von Sicherheitsgurten. Vorgesehene Verankerungspunkte können sowohl zur Aufnahme von Gurtschlössern, von Gurtenden, sowie von Gurtumlenkpunkten bestimmt sein.

Zwischen dem Verankerungspunkt und dem Gurtkraftbegrenzer ist vorteilhafterweise ein Umlenkmittel zum Aufnehmen und Umlenken der Gurtkraft und zum Einleiten in das Rahmenteil oder die Säule vorgesehen. Das Umlenkmittel dient zugleich der Weiterleitung der auf den Verankerungspunkt wirkenden Gurtkraft. Auf diese Weise ist es möglich, den Gurtkraftbegrenzer unabhängig von der Position des Verankerungspunktes an einer besonders günstigen Stelle, z. B. im Hohlraum einer Säule oder eines Holmes anzuordnen.

In einer weiteren Ausführungsform ist der Gurtkraftbegrenzer nahe dem des im Bereich einer Fahrzeuginsassenschulter vorgesehenen Verankerungspunktes angeordnet, vorzugsweise etwa unterhalb desselben. Der Verankerungspunkt nahe der Fahrzeuginsassenschulter ist für das Nachlassen des Gurtes im Rückhaltefall durch den Gurtkraftbegrenzer besonders gut geeignet. Es kommt nämlich darauf an, im Rückhaltefall gerade die auf den Insassenkopf wirkende Beschleunigung zu vermindern. Diese wird auch gemessen und ausgedrückt als sogenannter HIC. Zur Verringerung der auf den Kopf wirkenden Beschleunigung ist es am günstigsten, dem Druck des Oberkörpers entsprechend am oberen Ansatzpunkt des Schultergurtes nachzugeben. Das für die Halswirbelsäule besonders gefährliche Kopfnicken kann so wirksam begrenzt werden. Die Anordnung des Gurtkraftbegrenzers unterhalb des Verankerungspunktes ist besonders vorteilhaft bei vertikal gerichteten Holmen oder Säulen. Ein zusätzliches Umlenken der Gurtkraft innerhalb des Holms entfällt dadurch. Sofern der Verankerungspunkt im Bereich von im wesentlichen waagerechten Rahmenteilen angeordnet ist, etwa in einem Dachholm, kann der Gurtkraftbegrenzer auch seitlich daneben vorgesehen sein.

Besonders vorteilhaft ist die Anordnung des Gurtkraftbegrenzers im Inneren des Rahmens einer Fahrzeugtür, insbesondere im Türrahmen neben der B-Säule des Fahrzeugrahmens. Durch eine derartige Anordnung kann der erfindungsgemäße Gurtkraftbegrenzer auch im Zusammenhang mit bereits bekannten passiven Rückhaltesystemen genutzt werden. Dabei geht es um Gurtsysteme, die ohne weitere Mitwirkung des Fahrzeuginsassen, z. B. ausschließlich durch das Schließen der Tür angelegt werden.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind den Unteransprüchen zu entnehmen und betreffen vorzugsweise besondere Ausgestaltungen des Gurtkraftbegrenzers und des Umlenkmittels.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung mit einer Anordnung des Verankerungspunktes und des Gurtkraftbegrenzers in der Fahrzeugtür in Seitenansicht,

Fig. 2 den Gurtkraftbegrenzer gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung mit einer Anordnung des Verankerungspunktes im Bereich des Fahrzeugrahmens,

Fig. 4 und 5 weitere Ausführungsformen des zur erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung gehörenden Gurtkraftbegrenzers, ebenfalls in gegenüber den Fig. 1 und 3 vergrößerter Darstellung.

Fig. 1 zeigt einen Teil einer Sicherheitseinrichtung für Fahrzeuginsassen von Personenkraftwagen. Es ist dort ein Sicherheitsgurt 10 etwa im Bereich der Schulter eines Fahrzeuginsassen (nicht gezeigt) an einem Türrahmen 11 verankert. Der entsprechende Verankerungspunkt 12 ist im vertikal gerichteten (hinteren) Türholm 13 vorgesehen, etwas unterhalb einer Türoberkante 14. Die Sicherheitseinrichtung ist Teil eines sogenannten passiven Rückhaltesystems, bei dem der diagonal sich über den Oberkörper erstreckende Sicherheitsgurt 10 durch das Schließen der Fahrzeugtür (des Türrahmens 11) automatisch in die richtige Position gebracht wird.

Im Bereich des Verankerungspunktes 12 ist ein Gurtschloß 15 vorgesehen, in das ein Gurtendstück 16 einsteckbar ist. Das Gurtschloß 15 ist mittelbar mit dem Türrahmen 11 verbunden. Es ist ein Umlenkmittel vorgesehen, das auf das Gurtschloß 15 wirkende Kräfte in den Türholm 13 einleitet. Das Umlenkmittel ist in diesem Fall ein möglichst reckfreies Zugmittel, etwa ein Stahlseil 17. Dieses überträgt auf den Sicherheitsgurt 10 wirkende Zugkräfte vom Gurtschloß 15 auf einen Gurtkraftbegrenzer 18.

Fig. 2 zeigt den Gurtkraftbegrenzer 18 in gegenüber der Fig. 1 vergrößerter Darstellung. Dieser besteht aus einem sogenannten Faltenbeulrohr 19, durch das das Stahlseil 17 hindurchgeführt ist. Zur Übertragung der Zugkräfte im Stahlseil 17 auf das Faltenbeulrohr 19 ist eine Zugkappe 20 vorgesehen, die auf einem Ende des Faltenbeulrohrs sitzt und die fest mit dem Ende 21 des Stahlseils 17 verbunden ist. An der Zugkappe 20 gegenüberliegenden Ende des Faltenbeulrohrs 19 ist ein Beschlag 22 zur Befestigung im Türrahmen vorgesehen.

Im Rückhaltefall wirken Zugkräfte in Richtung der mit der Ziffer 23 bezeichneten Pfeile. Gleiche Bezugszeichen haben in verschiedenen Figuren gleiche Bedeutung. Nach Überschreiten einer bestimmten Zugkraft wird das Faltenbeulrohr 19 unter Ausbildung von Faltenbeulen gestaucht. Die Stauchung bewirkt zugleich, daß sich das Gurtschloß 15 in Richtung der Zugkraft, d. h. in Längsrichtung des Sicherheitsgurtes 10 bewegt und diesen dadurch lockert. Auf diese Weise wird eine Vorwärtsbewegung des in den Gurt drückenden Oberkörpers (nicht gezeigt) und ein Ausgleich der im Rückhalteteil auftretenden Nickbewegungen des Kopfes erzielt. Auf die Halswirbelsäule wirkende Kraft- und Beschleunigungsspitzen werden wirksam abgebaut.

Die Verformung des Faltenbeulenrohres 19 erfolgt nach ihrem Beginn nicht beliebig schnell, sondern ist abhängig von der aufzubringenden Verformungsarbeit. Zur Steuerung der Verformungsarbeit und der zur Einleitung der Verformung erforderlichen Anfangskraft kann das Faltenbeulenrohr 19 besonders gestaltet sein. Die Fig. 2 zeigt eine Ausführung mit einem vorgestauchten Kopf 24 im Bereich der Zugkappe 20. Die Fig. 4 zeigt eine etwas andere Form des Faltenbeulenrohrs 19. Dort sind am Umfang kreisförmig umlaufende Sicken 25, 26 vorgesehen. Ebenso wie in der Fig. 2 der vorgestauchte Kopf 24 bewirken die Sicken 25, 26 eine Einleitung des Faltenbeulens, ohne daß besondere Kraftspitzen im Sicherheitsgurt 10 auftreten. Diese werden vielmehr durch die Verformung des Faltenbeulrohrs 19 vermieden. Entsprechend werden auch die maximal auf den Fahrzeuginsassen wirkenden Kräfte wirksam begrenzt.

Kopf 24 und Zugkappe 20 sind in den Fig. 2 und 4 einander angepaßt. Entsprechend der gestauchten Form des Kopfes 24 in der Fig. 2 ist die Zugkappe 20 dort etwa halbkugelförmig ausgebildet. In der Fig. 4 weist die Zugkappe 20 demgegenüber eine plane Endfläche 27 und eine daran anschließende kurze Zylinderwandung 28 auf.

Eine Besonderheit liegt in der Einleitung der Gurtkräfte in den Türholm 13. Im Bereich des Verankerungspunktes 12 ist nämlich eine Rolle oder eine Gleitfläche 29 vorgesehen, über die das Stahlseil 17 im Bereich einer Öffnung 30 ins Innere des Türholms 13 geführt ist.

Neben der zuvor beschriebenen Anwendung der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung in Verbindung mit einem an der Tür verankerten Sicherheitsgurt sind weitere Anwendungsvarianten möglich. Eine davon zeigt die Fig. 3. Dort ist ein konventioneller 3-Punkt- Sicherheitsgurt 31 vorgesehen. Dieser wird oberhalb der Schulter eines Fahrzeuginsassen (nicht gezeigt) über einen Bügel 32 umgelenkt. Ebenso wie in der Fig. 1 ist ein Stahlseil 17 zur Aufnahme der Gurtkräfte vorgesehen. Dieses ist jedoch in der Fig. 3 innerhalb eines vertikal gerichteten Fahrzeugholms, nämlich in der B-Säule 33 verlaufend angeordnet. Auch hier ist das Stahlseil 17 beim Austritt aus der B-Säule 33 im Bereich der Öffnung 33 über die Gleitfläche 29 geführt. Das Stahlseil 17 ist mit dem Bügel 32 fest verbunden. Die Anordnung des Gurtkraftbegrenzers ist in der Fig. 3 nicht gezeigt und entspricht der Anordnung in Fig. 1.

Fig. 5 zeigt einen weiteren Gurtkraftbegrenzers 34. Im Rückhaltefall wirkt auf das Stahlseil 17 eine Zugkraft in Richtung des Pfeils 23. Die Zugkraft wird übertragen auf einen festen Blechstreifen 35. Dieser ist U-förmig vorgeformt mit einem kurzen und einem langen Schenkel 36, 37. Der Blechstreifen 35 ist eingelegt in eine etwa rechteckige Öffnung 38 eines etwa rechteckigen Gehäuses 39. Im Bereich der Öffnung ist ein querstehender Zapfen 40 vorgesehen, um den der Blechstreifen 35 herumgelegt ist, so daß das gekrümmte Stück 41 des Blechstreifens 35 zwischen Zapfen 40 und Gehäuse 39 liegt und die beiden Schenkel 36, 37 aus dem Gehäuse 39 heraustreten. Nach Überschreiten einer bestimmten Zugkraft im Sicherheitsgurt und damit im Stahlseil 17 wird der Blechstreifen 35 über den Zapfen 40 aus dem Gehäuse 39 herausgezogen. Begrenzt wird diese Bewegung durch einen Anschlag 42 am Ende des langen Schenkels 37. Während des Herausziehens des Blechstreifens 35 ist Verformungsarbeit zu verrichten. Dies bewirkt, daß der Blechstreifen 35 nur nach Überschreiten einer bestimmten Zugkraft im Stahlseil 17 mit seinem kurzen Schenkel 36 voran durch das Gehäuse 39 gezogen werden kann. Der Gurtkraftbegrenzer 34 ist in der Fig. 5 im seitlichen Schnitt gezeigt. Er ist beispielsweise aus zwei zueinander symmetrischen Hälften zusammengesetzt oder aber einseitig erhaben mit einem abschließenden Deckel ausgebildet. Zur Befestigung innerhalb der B-Säule oder innerhalb des Türholms sind innerhalb des Gehäuses 39 Befestigungspunkte 43, z. B. für Nieten oder Bolzen vorgesehen.

Ergänzend zu den Ausführungen zu Fig. 1 wird auf eine weitere Besonderheit hingewiesen. Im Bereich des Verankerungspunktes 12 ist der Türholm 13 mit einem Verhakungselement 44 versehen. Dieses greift bei geschlossener Tür in eine entsprechende Ausnehmung in der B-Säule ein und verhindert eine Deformation des Türholms 13 aufgrund starker Gurtkräfte.

Bezugszeichenliste

10 Sicherheitsgurt
11 Türrahmen
12 Verankerungspunkt
13 Türholm
14 Türoberkante
15 Gurtschloß
16 Gurtendstück
17 Stahlseil
18 Gurtkraftbegrenzer
19 Faltenbeulrohr
20 Zugkappe
21 Ende
22 Beschlag
23 Pfeile
24 Kopf
25 Sicke
26 Sicke
27 Endfläche
28 Zylinderwandung
29 Gleitfläche
30 Öffnung
31 3-Punkt-Sicherheitsgurt
32 Bügel
33 B-Säule
34 Gurtkraftbegrenzer
35 Blechstreifen
36 kurzer Schenkel
37 langer Schenkel
38 Öffnung
39 Gehäuse
40 Zapfen
41 gekrümmtes Stück
42 Anschlag
43 Befestigungspunkte
44 Verhakungselement

Claims (10)

1. Sicherheitseinrichtung für Fahrzeuginsassen, insbesondere von Personenkraftwagen, mit einem Sicherheitsgurt und mit wenigstens einer auf einen Verankerungspunkt des Sicherheitsgurtes am Fahrzeug wirkenden Vorrichtung zur Begrenzung der in dem Sicherheitsgurt bei einem Rückhaltefall auftretenden Gurtkraft (Gurtkraftbegrenzer), dadurch gekennzeichnet, daß der Gurtkraftbegrenzer (18) im Inneren eines Rahmenteils (Türholm 13) oder einer Säule (B-Säule 33) des Fahrzeugs angeordnet ist.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Verankerungspunkt (12) und dem Gurtkraftbegrenzer (18) ein Umlenkmittel (Stahlseil 17) zum Aufnehmen und ggf. Umlenken der Gurtkraft und zum Einleiten in das Rahmenteil (Türholm 13) oder die Säule (B-Säule 33) vorgesehen ist.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gurtkraftbegrenzer (18) nahe dem des im Bereich einer Fahrzeuginsassenschulter vorgesehenen Verankerungspunktes (12) angeordnet ist, vorzugsweise etwa unterhalb desselben.

4. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gurtkraftbegrenzer (18) im Inneren des Rahmens einer Fahrzeugtür (Türrahmen 11) angeordnet ist.

5. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugtür im Bereich des Verankerungspunktes (12) Stützmittel aufweist, insbesondere als sich im Rückhaltefall gegenüber weiteren Fahrzeugteilen abstützende Halterungen (Verhakungselement 44).

6. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gurtkraftbegrenzer (18) als unter Druck entgegen seiner Längsrichtung verformbares und an einem Ende mit dem Fahrzeug verbindbares Faltenbeulrohr (19) ausgebildet ist.

7. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Faltenbeulrohr 19 an einem den Druck aufnehmenden Ende (Kopf 24) gestaucht bzw. konisch gerundet ausgebildet ist.

8. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Faltenbeulrohr (19) mit am Umfang umlaufenden Sicken (25, 26) ausgebildet ist.

9. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlenkmittel als über eine Rolle, glatte Fläche (29) oder dergleichen geführtes Zugmittel, insbesondere als Stahlseil (17) ausgebildet ist.

10. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugmittel durch das Faltenbeulrohr (19) hindurchgeführt ist, wobei letzteres durch ein mit dem Zugmittel verbundenes und an einem Rohrende (Kopf 24) angreifendes Anlageteil (Zugkappe 20) im Rückhaltefall mit Druck beaufschlagbar ist.