DE19616915C1 - Force limiting device for seat belt retention system in vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gurtkraftbegrenzung eines Gurtrückhaltesystems für einen Kraftfahrzeugsitz.The invention relates to a device for limiting the belt force of a belt restraint system for a motor vehicle seat.
Bekannt sind Gurtrückhaltesysteme mit einer Gurtrolle, die an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist und zum Auf- und Abspulen des Gurtes dient, sowie mit einem in Schulterhöhe an der B-Säule befestigten Gurtumlenkstück, von wo aus der Schultergurtbereich zu einem Gurtschloß im Beckenbereich des Benutzers geführt ist. Das Gurtschloß selbst wird an einem Adapter angekoppelt, der in fester Verbindung mit dem Fahrzeugboden oder dem zur Kraftfahrzeugmittelachse weisenden Sitzseitenteil steht. Über eine Gurtumlenkung des Gurtschlosses ist der Gurt um das Becken des Benutzers der anderen Seite (Türseite) des Fahrzeugsitzes geführt, wo sein Ende an einem sitz- oder bodenseitigen Anschlagpunkt befestigt ist.Belt restraint systems with a belt reel are known which are attached to the vehicle body is attached and is used for winding and unwinding the belt, as well as with a shoulder height Belt deflector attached to the B-pillar, from where the shoulder belt area to one Belt buckle is guided in the user's pelvic area. The belt buckle itself turns on an adapter that is firmly connected to the vehicle floor or the to the center line of the seat side of the motor vehicle. Via a belt deflection of the Belt buckle is the belt around the user's pelvis on the other side (door side) of the Vehicle seat guided, where its end at a seat or floor-side attachment point is attached.
Im Falle eines Frontalcrashs des Fahrzeugs können auf den Benutzer sehr hohe Beschleunigungskräfte wirken, die insbesondere für den Kopf zu irreversiblen Schäden führen können. Deshalb hat der Gesetzgeber bestimmt, daß unter definierten Voraussetzungen ein festgelegter Beschleunigungsgrenzwert nicht überschritten werden darf. Man hat deshalb die Welle zum Aufwickeln des Gurtes innerhalb des Wickelmechanismus als Torsionsstab ausgelegt (DE 27 27 470 A1). Somit wird bei hohen Belastungen trotz Verriegelung der Wickelwelle eine weitere begrenzte Gurtlänge freigegeben, was zu einer Vorverlagerung des Oberkörpers des Benutzers und somit zu einer Herabsetzung der auf den Kopf wirkenden Belastungen infolge eines Crashs führt.In the event of a frontal crash of the vehicle, the user can be very high Accelerating forces act that cause irreversible damage, especially for the head being able to lead. Therefore, the legislature has determined that under defined Prerequisites a defined acceleration limit is not exceeded may. One therefore has the shaft for winding the belt inside the Winding mechanism designed as a torsion bar (DE 27 27 470 A1). Thus, at high Loads despite locking of the winding shaft a further limited belt length released, which leads to a forward displacement of the user's upper body and thus leads to a reduction in the loads acting on the head as a result of a crash.
Nachteilig ist jedoch, daß die crashbedingte Gurtverlängerung keine Entlastung des Beckenbereichs bringen kann; das Verletzungsrisiko dort bleibt unvermindert hoch.The disadvantage, however, is that the crash-related belt extension does not relieve the strain on the Can bring pelvic area; the risk of injury there remains undiminished.
Aus DE 44 08 219 A1 ist ein in der Höhe einstellbarer Fahrzeugsitz bekannt, der zur Begrenzung des Verstellweges bzw. eines vorgegebenen, maximal zulässigen Deformationsweges wenigstens einen Anschlag vorsieht. Wenn dieser Anschlag zur Wirkung kommt, leitet er die Gurtkraft unter Umgehung der Verstellmechanik direkt in die Oberschiene ein. Eine Begrenzung der Gurtkraft eines Gurtrückhaltesystem oder gar eine Verringerung der auf eine Person einwirkenden Beschleunigungswerte kann mit der beschriebenen Vorrichtung nicht erreicht werden.DE 44 08 219 A1 discloses a height-adjustable vehicle seat which is used for Limitation of the adjustment path or a predetermined, maximum permissible Deformation path provides at least one stop. If this stop to Comes into effect, it directs the belt force directly into bypassing the adjustment mechanism the top rail. A limitation of the belt force of a belt restraint system or even a reduction in the acceleration values acting on a person cannot be achieved with the device described.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Gurtkraftbegrenzung eines Gurtrückhaltesystems zu entwickeln, die mit einfachen Mitteln und ohne zusätzlichen Materialaufwand realisierbar sowie von hoher Funktionssicherheit gekennzeichnet ist. Darüber hinaus soll durch die Vorrichtung im Crashfall eine Entlastung des gesamten Körpers des Benutzers, also auch dessen Beckenbereichs, gewährleistet sein.The invention has for its object a device for limiting a belt force To develop belt restraint systems with simple means and without additional Material costs can be realized and are characterized by high functional reliability. In addition, the device is intended to relieve the load in the event of a crash Body of the user, including the pelvic area.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Patentanspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche geben Vorzugsvarianten der Erfindung an.According to the invention the object is achieved by patent claim 1. The Subclaims indicate preferred variants of the invention.
Demgemäß wird das Gurtrückhaltesystem in Verbindung mit einer Struktur eines Kraftfahrzeugsitzes angewendet, wobei wenigstens ein plastisch deformierbares Teil der Sitzstruktur im Kraftfluß zwischen einem Gurtanbindungspunkt am Sitz und der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist. Beim Überschreiten einer vorbestimmten Belastung wird das Teil plastisch verformt und die plastische Verformung auf einen vorbestimmten Wert begrenzt. Das deformierbare Teil kann z. B. die Verbindungswelle zwischen den Antriebshebeln einer Sitzhöhenverstellung sein. Es ist aber auch möglich, die genannten Antriebshebel oder die Sitzseitenteile durch Deformation zum Abbau von Beschleunigungskräften zu nutzen, wenn der Gurtanschlagspunkt am Seitenblech des Sitzes angeordnet ist. Natürlich kann auch eine Kombination mehrerer im Kraftfluß liegender deformierbarer Teile vorgesehen werden, so daß sich die Vorverlagerung des Sitzes bzw. des Benutzers aus der Summe aller Einzelverformungen der beteiligten deformierbaren Teile ergibt.Accordingly, the belt restraint system is associated with a structure of a Motor vehicle seat applied, with at least one plastically deformable part the seat structure in the power flow between a belt attachment point on the seat and the Vehicle body is arranged. When exceeding a predetermined one The part is plastically deformed and the plastic deformation onto one limited predetermined value. The deformable part can e.g. B. the connecting shaft be between the drive levers of a seat height adjustment. But it is also possible that mentioned drive lever or the seat side parts by deformation to dismantle Use acceleration forces when the belt attachment point on the side plate of the Seat is arranged. Of course, a combination of several in the power flow lying deformable parts are provided so that the forward displacement of the Seat or the user from the sum of all individual deformations of the involved deformable parts results.
Sollte eine Umgehung der Sitzhöhenverstellung gewünscht sein, so kann ein als Hebelarm ausgebildetes deformierbares Teil fest mit der Oberschiene der Sitzlängsverstellung verbunden werden und das obere freie Ende des Hebelarms den Gurtanschlagspunkt tragen.If circumvention of the seat height adjustment is desired, one can be used as a lever arm formed deformable part firmly with the top rail of the seat adjustment be connected and the upper free end of the lever arm the belt attachment point carry.
Die deformierbaren Teile sind konstruktiv so ausgelegt, daß sie unter definierten Belastungsbedingungen einen bestimmten Deformationsgrad erreichen, der wiederum eine adäquate Vorverlagerung des Sitzes zur Folge hat. Die Deformation kann eine plastische Verformung des Teils sein, z. B. durch Torsion der Verbindungswelle, Biegung oder Streckung eines Hebels oder dergleichen, es können aber auch elastische Verformungen an entsprechend dimensionierten Federelementen ausgenutzt werden.The deformable parts are designed so that they are defined under Stress conditions reach a certain degree of deformation, which in turn a results in adequate forward movement of the seat. The deformation can be plastic Deformation of the part, e.g. B. by torsion of the connecting shaft, bending or Extension of a lever or the like, but there can also be elastic deformations be used on appropriately dimensioned spring elements.
Um auch die plastische Verformung möglichst kontrolliert einzusetzen, kann es vorteilhaft sein, Soll-Deformationsbereiche in den Teilen vorzusehen, an die Bereiche höherer Steifigkeit angrenzen. Diese Soll-Deformationsbereiche können in einfacher Weise dadurch geschaffen werden, daß sie z. B. Bereiche des geringsten Materialquerschnitts oder des größten Biegemoments repräsentieren.In order to use plastic deformation as controlled as possible, it can be advantageous be to provide target deformation areas in the parts to the areas higher Adjacent rigidity. These target deformation ranges can be done in a simple manner created that they z. B. areas of the smallest material cross section or represent the greatest bending moment.
Für den Fall, daß für höheneinstellbare Sitze Fangeinrichtungen zur Anwendung kommen, die bei einem Frontalcrash die Vorverlagerung des Sitzes verhindern sollen, muß eine Anpassung der Fangeinrichtung an die erfindungsgemäße Vorrichtung erfolgen. Dies sollte durch eine Abstimmung des Anschlags der Verstelleinrichtung und des Anschlags der Fangeinrichtung geschehen, wobei die Fangeinrichtung einen über den Endanschlag der Verstelleinrichtung hinausgehenden Weg ermöglicht.In the event that safety devices are used for height-adjustable seats, to prevent the seat from being moved forward in the event of a frontal crash, a must Adaptation of the catching device to the device according to the invention. This should be by coordinating the stop of the adjusting device and the stop of the Catcher happen, the catcher one over the end stop of the Adjustment device outgoing path allows.
Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von sitzgebundenen Gurtpunktanschlägen auf beiden Seiten des Sitzes bei gleichzeitig beidseitiger Verwendung erfindungsgemäß deformierbarer Teile. Dadurch wird eine gleichmäßige Vorverlagerung des Gurtes bzw. der Gurtanschlagspunkte gewährleistet und eine asymmetrische Belastung des Benutzers vermieden.The use of seat-bound belt point stops is particularly advantageous both sides of the seat with simultaneous use on both sides according to the invention deformable parts. As a result, the belt is moved forward evenly Belt attachment points ensure and an asymmetrical load on the user avoided.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen sowie der dargestellten Figuren näher erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below with the aid of exemplary embodiments and the one shown Figures explained in more detail. Show it:
Fig. 1 Perspektivische Darstellung eines Sitzgestells mit einem Gurtanschlagspunkt am Sitzseitenteil und einem Gurtanschlagspunkt an einem mit der Oberschiene verbundenen Hebelarm; Figure 1 is a perspective view of a seat frame with a belt attachment point on the seat side part and a belt attachment point on a lever arm connected to the top rail.
Fig. 2 Perspektivische Darstellung eines Sitzgestells mit Gurtanschlagspunkten an beiden Sitzseitenteilen; Fig. 2 perspective view of a seat frame with belt attachment points on both seat side parts;
Fig. 3 Schematische Darstellung der Seitenansicht eines Sitzgestells mit Fangeinrichtung zur Begrenzung der Vorverlagerung des Sitzes. Fig. 3 Schematic representation of the side view of a seat frame with catching device to limit the forward displacement of the seat.
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft in Kombination mit einem Airbag einsetzbar, wobei eine aufeinander abgestimmte Wirkungsergänzung angestrebt werden sollte. D.h., der erfindungsgemäß konstruierte Sitz muß nicht unbedingt die gesamten, auf den Benutzer wirkenden Beschleunigungskräfte abbauen; einen Teil dieses Kräfteabbaus übernimmt der Airbag. Eine solche Abstimmung bzw. Wirkungsergänzung der beschriebenen technischen Mittel führt zu einer Verlängerung der für den Kräfteabbau zur Verfügung stehenden Zeit und somit zu einer Verringerung des auf den Benutzer wirkenden Belastungsniveaus.The invention can be used particularly advantageously in combination with an airbag, wherein a coordinated complement of effects should be aimed for. That is, the The seat constructed according to the invention does not necessarily have to be the entire one, on the user reduce acting acceleration forces; part of this reduction in power is carried out by Airbag. Such coordination or supplementation of the described technical Funding leads to an extension of the time available for the reduction in strength and thus a reduction in the level of stress acting on the user.
Da sich das Wesen der Erfindung auf die belastungsgerechte Dimensionierung von Teilen bezieht, die direkt mit der Sitzstruktur in Verbindung stehen und/oder Bestandteile einer funktionellen Baugruppe (z. B. einer Sitzhöhenverstellung) sind, muß sich die Figurenbeschreibung auf die Begrenzung der für den Erfindungszweck besonders geeigneten Bauteile beschränken. Auf eine Darstellung der erfindungsgemäß verwendeten Teile nach einer crashbedingten Deformation wird verzichtet.Since the essence of the invention relates to the load-bearing dimensioning of parts related directly to the seat structure and / or components of a functional assembly (e.g. a seat height adjustment), the Description of the figures on the limitation of the particular purpose of the invention restrict suitable components. On a representation of the used according to the invention Parts after a crash-related deformation are dispensed with.
Fig. 1 zeigt ein Sitzuntergestell mit einer Vielzahl motorisch angetriebener Verstellwege. Es besteht im wesentlichen aus einem Paar Schienenführungen 1 deren Unterschienen 10 am Fahrzeugboden befestigt sind und deren Oberschienen 11 den Sitzaufbau mit allen Antriebsaggregaten tragen. Zur elektrischen Längsverstellung gehören Getriebe 12, die vom Motor 13 direkt oder über die Welle 14 indirekt angetrieben werden. Die hintere Sitzhöhenverstellung wird vom Motor 16 über das Getriebe 15 angetrieben, wobei die Verstellkraft auf die Verbindungswelle 17 übertragen wird, die an ihren Enden in drehfester Verbindung mit den Antriebshebeln 20 steht. Die Enden der Antriebshebel 20 greifen über die Schwenklager 40 an den hinteren Enden der Seitenbleche 22 an, so daß eine Schwenkbewegung der Hebel 20 zu einer Auf- oder Abbewegung des hinteren Seitenblechs führt. Die vordere Sitzhöhenverstellung arbeitet in analoger Weise unter Einsatz des Motors 18 und der Verbindungswelle 19, wobei der Antriebshebel, bestehend aus den Hebelarmen 21, 210, verbunden durch das Drehgelenk 42, als Kniehebel ausgebildet ist. Dies ist für eine unabhängige Betätigung von hinterer und vorderer Höhenverstellung zum Zwecke des Ausführens von Ausgleichsbewegungen notwendig. Fig. 1 shows a seat base with a variety of motorized adjustment paths. It consists essentially of a pair of rail guides 1 whose lower rails 10 are fastened to the vehicle floor and whose upper rails 11 carry the seat structure with all drive units. The electrical longitudinal adjustment includes gears 12 which are driven by the motor 13 directly or indirectly via the shaft 14 . The rear seat height adjustment is driven by the motor 16 via the gear 15 , the adjusting force being transmitted to the connecting shaft 17 , which at its ends is in a rotationally fixed connection with the drive levers 20 . The ends of the drive lever 20 engage via the pivot bearing 40 on the rear ends of the side plates 22 , so that a pivoting movement of the lever 20 leads to an up or down movement of the rear side plate. The front seat height adjustment works in an analogous manner using the motor 18 and the connecting shaft 19 , the drive lever, consisting of the lever arms 21 , 210 , connected by the swivel joint 42 , being designed as a toggle lever. This is necessary for independent actuation of the rear and front height adjustment for the purpose of performing compensatory movements.
Der Sitz gemäß Fig. 2 besitzt den gleichen oben beschriebenen Grundaufbau. Die Sitzgestelle unterscheiden sich (optisch) lediglich durch die Anordnung der Gurtanschlagspunkte 30, 220, 221. Während gemäß Fig. 1 der eine Gurtanschlagspunkt 220 am Seitenblech 22 und der andere Gurtanschlagspunkt 30 am freien Ende eines an der Oberschiene 11 befestigten Hebels 3 vorgesehen sind, sind beide Gurtanschlagspunkte 220, 221 des Sitzgestells gemäß Fig. 2 an den Seitenteilen 22 angeordnet. Vorzugsweise befinden sich im Kraftfluß zwischen allen Gurtangriffspunkten und dem Fahrzeugboden erfindungsgemäß dimensionierte, unter Crasheinwirkung deformierbare Teile oder Baugruppen, so daß eine möglichst gleichmäßige Vorverlagerung der Gurtpunkte erfolgen kann.The seat of Fig. 2 has the same basic construction described above. The seat frames differ (optically) only in the arrangement of the belt attachment points 30 , 220 , 221 . While according to FIG. 1 of a Gurtanschlagspunkt 220 at the side plate 22 and the other Gurtanschlagspunkt 30 are provided at the free end of a fixed to the upper rail 11 lever 3, both Gurtanschlagspunkte 220, 221 of the seat frame shown in FIG. 2 are arranged on the side parts 22. There are preferably in the power flow between all belt application points and the vehicle floor, according to the invention dimensioned parts or assemblies deformable under the action of a crash, so that the belt points can be advanced as evenly as possible.
Die Vorverlagerung des Gurtanschlagspunktes 30 des Hebelarms 3 kann beispielsweise aus einer Streckung seiner gewinkelten Kontur und einer Verbiegung in Belastungsrichtung resultieren. Der zweite Gurtanschlagspunkte 220 (Fig. 1) muß seinen vorgesehenen Weg aus der Deformation des Seitenteils 22 und/oder des Antriebshebels 20 auf dieser Seite realisieren. Dies gilt auch für den Gurtanschlagspunkt 220 von Fig. 2, während der Gurtanschlagspunkt 221 auch die Torsionsfähigkeit der Verbindungswelle 17 ausnutzen kann. The forward movement of the belt attachment point 30 of the lever arm 3 can result, for example, from an extension of its angled contour and a bending in the direction of loading. The second belt attachment points 220 ( FIG. 1) must realize its intended path from the deformation of the side part 22 and / or the drive lever 20 on this side. This also applies to the belt attachment point 220 of FIG. 2, while the belt attachment point 221 can also utilize the torsional capacity of the connecting shaft 17 .
Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung die Seitenansicht eines Sitzgestells mit einer Fangeinrichtung 5 zur Begrenzung der Vorverlagerung des Sitzes. Die Fangeinrichtung 5 ermöglicht eine gewichtssparende Dimensionierung der Verstellkomponenten, da diese lediglich unter Beachtung der Normalbelastung ausgelegt werden müssen. Darüber hinausgehende Kräfte werden von der Fangeinrichtung 5 abgeleitet. Sie besteht aus einem Haltebock 51 mit einer Kulisse 510 und einem Hebelarm 52, der einerseits im Gelenk 40 am Sitzseitenteil 22 und andererseits mit seinem Bolzen 53 in der Kulisse 510 lagert. Gemäß der Darstellung befindet sich der Bolzen 53 im Eingriff mit dem oberen Anschlag 500 der Kulisse 510 und damit in der Position der größtmöglichen Vorverlagerung des Gurtanschlagspunktes 220. Bis zum Erreichen dieser Position wurden bereits Crashkräfte durch Deformation von (oben bereits beschriebenen) Bauteilen abgebaut. Um dies zu ermöglichen, muß der getriebeseitig eingestellte obere Anschlag der Sitzhöhenverstellung so gewählt sein, daß noch ein hinreichend großer Weg für den Bolzen 53 in der Kulisse 510 verbleibt, bevor er auf den Anschlag 500 trifft. Fig. 3 shows a schematic representation of the side view of a seat frame with a catching device 5 to limit the forward displacement of the seat. The catching device 5 enables a weight-saving dimensioning of the adjustment components, since they only have to be designed taking into account the normal load. Forces beyond this are derived from the catching device 5 . It consists of a mounting bracket 51 with a link 510 and a lever arm 52 which is mounted on the one hand in the joint 40 on the seat side part 22 and on the other hand with its bolt 53 in the link 510 . According to the illustration, the bolt 53 is in engagement with the upper stop 500 of the link 510 and thus in the position of the greatest possible advance of the belt attachment point 220 . By the time this position is reached, crash forces have already been reduced by deformation of components (already described above). In order to make this possible, the upper stop of the seat height adjustment set on the transmission side must be selected such that there is still a sufficiently large path for the bolt 53 in the link 510 before it hits the stop 500 .
BezugszeichenlisteReference list
1 Schienenführung
10 untere Führungsschiene
11 obere Führungsschiene
12 Getriebe für Längsverstellung
13 Motor
14 Welle
15 Getriebe für hintere Höhenverstellung
16 Motor
17 Verbindungswelle
18 Motor
19 Verbindungswelle
20 hinterer Antriebshebel
21 vorderer Antriebshebel
22 Seitenblech
210 Hebelarm
220 Gurtanschlagspunkt
221 Gurtanschlagspunkt
3 Hebelarm
30 Gurtanschlagspunkt
40 Schwenklager
41 Schwenklager
42 Schwenklager
5 Fangvorrichtung
51 Haltebock
52 Hebelarm
53 Bolzen
500 Anschlag
510 Kulisse 1 rail guide
10 lower guide rails
11 upper guide rail
12 gearboxes for longitudinal adjustment
13 engine
14 wave
15 gears for rear height adjustment
16 engine
17 connecting shaft
18 engine
19 connecting shaft
20 rear drive lever
21 front drive lever
22 side panel
210 lever arm
220 belt attachment point
221 belt attachment point
3 lever arm
30 belt attachment point
40 swivel bearings
41 swivel bearings
42 swivel bearings
5 safety gear
51 support bracket
52 lever arm
53 bolts
500 stop
510 backdrop
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