DE2307515A1

DE2307515A1 - Vorrichtung zur daempfung von laengsspannungen

Info

Publication number: DE2307515A1
Application number: DE19732307515
Authority: DE
Inventors: Syuichi Otani
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1972-02-17
Filing date: 1973-02-15
Publication date: 1973-09-06
Also published as: DE2307515C3; DE2307515B2; JPS4895084U; SE394956B; FR2172290A1; FR2172290B1; US3889969A; GB1406373A

Description

München, den 15. Februar 1973

Nissan Motor Company, Limited Yokohama City / Japan

Vorrichtung zur Dämpfung von Längsspannungen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Dämpfung von LMngsspannungen. Ein Beispiel für die Verwendung einer solchen Vorrichtung ist deren Verbindung mit Vorrichtungen zum Absorbieren von Kollisionsstößen, insbesondere Vorrichtungen zur Bev/egungshenmung von Fahrzeuginsassen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verläßliche Vorrichtung zur Dämpfung von Längsspannungen zu schaffen. Zur Aufgabe der Erfindung gehört es weiterhin, eine Vorrichtung zur Dämpfung von Längsspannungen zu schaffen, die einfach in der Konstruktion ist und eine relativ kleine Anzahl von Einzelteilen aufweist. Ferner gehört es zur Aufgabe der Erfingung, eine Vorrichtung zur Dämpfung von Längsspannungen zu schaffen, die imstande ist, eine relativ große Spannungsenergie zu absorbieren.

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Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung zur Dämpfung einer Längsspannung gekennzeichnet durch einen Langzylinder mit einer eine Bohrung umschließenden inneren Wand, durch einen Kolben, der achsparallel im Zylinder gleitet und achsparallel die Bohrung in erste und zv/eite Abteile aufteilt, durch eine Kolbenstange, die an dem Kolben befe-. stigt ist und sich von demselben durch das erste Abteil und über die Bohrung hinaus erstreckt, durch eine hemmende Anlage, die die Abteile verbindet, durch Flüssigkeit, die die Abteile und die hemmende Anlage füllt, und durch eine Ventilvorrichtung, die den Flüssigkeitsstrom vom er sten Abteil zum zweiten Abteil durch die hemmende Anlage hindurch beschränkt.

Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen als Beispiel näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Ansicht, die die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Dämpfung von Längsspannung im Axialschnitt zeigt;

Fig. 2 ist eine Ansicht, die die Vorrichtung zur

Bewegungshemmung von Fahrzeuginsassen zeigt,

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welche die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Dämpfung der Längsspannung aufweist; und

Fig. 3 ist ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen

der auf einen Schultergurt von Fig. 2 angewandten Spannung während einer Kollision eines Fahrzeugs und der Zeit nach Einleitung der Kollision zeigt.

Während die Erfindung beispielsweise in der Zeichnung gezeigt und in ihrer Anwendung an einer Vorrichtung zur Bewegungshemmung eines Fahrzeuginsassen im einzelnen beschrieben ist, ist sie selbstverständlich nicht auf diese Anwendungsform beschränkt, sondern sie bietet viele andere Anwendungsmöglichkeiten.

In der Zeichnung, und insbesondere in Fig. 1,ist ein Hohlzylinder 1 gezeigt, dessen axiale Enden einerseits durch einen Endstopfen 2 verschlossen sind, der mit einer Nabe versehen ist, die eine Öffnung 2a aufweist, und andererseits durch ein ringförmiges Endabsperrteil 3, das gleitend eine Kolbenstange 4 aufnimmt. Der Abschnitt der Kolbenstange, der sich lus dem Endabsperrteil 3 heraus erstreckt, ist mit einem Befestigungsauge 5 versehen, das eine öse 5a aufweist. Der Hohlzylinder 1 hat auch einen Fortsatz 6 von reduziertem Durchmesser, wobei der Durchmesser um weniges größer ist als der der Kolbenstange 4, und versehen ist mit genau entgegengesetzten Öffnungen (nicht

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numeriert), die einen Scherbolzen 7 aufnehmen, um die Kolbenstange 4 in Position zu halten gegen eine Bewegung relativ zum Hohlzylinder 1. Die öffnung 2a des Endstopfens 2 kann zur Verankerung des Hohlzylinders 1 an einen Schulter- und einen Cuergurt 2o einer Vorrichtung zur Bewegungshemmung von Fahrzeuginsassen benutzt werden, und die öse 5a kann dazu benutzt werden, die Kolbenstange 4 mit einem geeigneten verstärkten Abschnitt 23 der Fahrzeugdecke zu verbinden, wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist.

Ein Kolben 8, der an dem inneren Ende der Kolbenstange 4 befestigt ist, teilt den Hohlraum des Zylinders in ein erstes Abteil 9, das vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist, wie zum Beispiel mit öl, das eine hohe Viskosität hat, und in ein zweites Abteil 1o auf. Das zweite Abteil 1o wird achsparallel durch einen frei gleitenden Kolben 11 in zwei Unterabteile aufgeteilt. Das dem Kolben 8 nahe Unterabteil ist mit Flüssigkeit gefüllt, während das andere Unterabteil 1oa mit einem Druckgas gefüllt ist, wie z.B. Luft, die unter einem Druck steht, der höher ist als der atmosphärische Druck.

Die hemmende Anlage in Form zweier im Kolben 8 ausgebildeter axialer Leitungen 12 verbindet das erste und zweite Abteil. Um die Flüssigkeitsverbindung durch die Ausflußleitungen 12 einzuschränken, ist eine Ventilvorrichtung 13 vorgesehen.

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Ein Ventilteil 13a in Form einer Scheibe, die eine öffnung 13b hat, liegt gegen das innere Ende des Kolbens 8 an, um die Leitungen 12 zu schließen. Ein Regler 13c der Venti!vorrichtung erstreckt sich durch die öffnung 13b und steht in Schraubeingriff mit dem Kolben 8,um das Ventilteil an den Kolben 8 mit vorher festgesetzter Kraft anzudrücken.

Die Vorrichtung zur Bewegungshemmung eines Fahrzeuginsassen, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Dämpfung einer Längsspannung versehen ist, ist vorteilhaft in Fig. 2 gezeigt. In Fig. 2 ist ein Quergurt 21 gezeigt, der sich oben über und quer über ein Teil eines Sitzes 22 erstreckt. Andererseits ist ein Ende des Schultergurts 2o an den Quergurt 21 verankert, während das andere Ende an dem Zylinder 1 verankert ist. Wie vorher erwähnt, ist die Kolbenstange 4 mit dem verstärkten Abschnitt 23 verbunden, und daher ist es zweckmäßig, daß der Zylinder 1 an einem geeigneten Abschnitt der Decke befestigt wird durch geeignete Befestigungsmittel, wie z.B. Scherbolzen (nicht gezeigt).

Die Funktion der so konstruierten, wie oben beschriebenen Vorrichtung zur Dämpfung von Längsspannung wird nun mit Bezug auf die Fig. 1, 2 und 3 erklärt.

Während einer Kollision des Fahrzeugs wird der Fahrzeuginsasse von einem Sitz des Fahrzeugs nach vorn geschleu-

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dert, wie durch einen Pfeil A angezeigt ist/ aber er wird durch die Haltevorrichtung daran gehindert, sich nach vorne zu bewegen , wodurch Spannung auf den Schultergurt 2o angelegt wird. In dieser Situation tendiert der Schultergurt 2o dazu, den Zylinder 1 relativ zur Kolbenstange 4 zu ziehen; aber der Scherbolzen 7 leistet Widerstand, bevor er bricht, um den Zylinder 1 daran zu hindern, sich

linear relativ zur Kolbenstange 4 zu strecken. Das Verhältnis in dieser Situation zv/ischen der auf den Schultergurt 2o angewandten Spannung und der Zeit nach Einleitung der Kollision ist deutlich aus Fig. 3 ersichtlich, worin t die Zeit bezeichnet, wo der Insasse zu verzögern beginnt, und t- die Zeit, wo der Scherbolzen 7 bricht.

Wenn der Scherbolzen 7 bricht, wird die Kolbenstange 4 relativ zum Zylinder bewegt durch den Schultergurt 2o, wobei der Kolben 8 zusammen mit der Ventilvorrichtung 13 dazu veranlaßt wird, sich axial auf das Abteil zuzubewegen. Die Axialbev/egung des Kolbens 8 wird eingeschränkt wegen des Strömungswiderstands, der durch die Viskosität der Flüssigkeit verursacht wird, die vom Abteil 9 in das Abteil 1o fließt. Es ist ersichtlich, daß die Flüssigkeit durch die hemmende Anlage hindurch gegen das Ventilelement 13a fließt, das durch den Regler 13c gezwungen wird, sich an das innere Ende des Kolbens 8 anzulegen. So kann die Spannungsenergie zum Teil in Flüssigkeitswärme umgewandelt werden. Der Wert der Funk-

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tion und der Wirkung der wie oben beschriebenen Vorrichtung wird deutlich durch den Bezug auf das Verhältnis, in Fig. 3 dargestellt, zwischen der auf den Schultergurt 2o angewandten Spannung und der Zeit, nachdem der Scherbolzen 7
bricht, worin t~ eine Zeit bezeichnet, wo der Kolben seine äußerste Grenzstellung annimmt, d.h. das Ende des Abteils 9 des Hohlraums. Wie gezeigt, wird der kritische
Spannungshöhepunkt wirkungsvoll gedämpft durch die erfindungsgemäße Vorrichtung.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ist auch erkennbar, daß der Flüssigkeitsströmungsgrad der Strömung
aus dem Abteil 9 zum Abteil 1o hauptsächlich bestimmt ist durch die Ausflußleitungen und die Andrückkraft, die sich auf das Ventil 13a auswirkt, das durch den Regler 13c angedrückt wird.

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Claims

Patentansprüche

!.,Vorrichtung zur Dämpfung von Längsspannungen, gekennzeichnet durch einen Langzylinder mit einer eine Bohrung umschließenden inneren Wand, einen Kolben, der achsparallel im Zylinder gleitet und achsparallel die Eohrung in erste . und zweite Abteile aufteilt, eine Kolbenstange, die am Kolben befestigt ist und sich von demselben durch das erste Abteil und aus der Dohrung heraus erstreckt, eine hemmende Anlage im Kolben, die die Abteile verbindet, Flüssigkeit, die die Abteile und die hemmende Anlage füllt, eine Ventileinrichtung, die die Flüssigkeitsströmung vom ersten Abteil zum zweiten Abteil durch die hemmende Anlage hindurch einschränkt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Sperreinrichtung, die die Kolbenstange gegen eine Bewegung relativ zum Zylinder in Position hält.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung aus einem Scherbolzen besteht, der die Kolbenstange mit dem Zylinder verbindet.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen frei gleitenden Kolben im zv/eiten Ab-

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teil, der das zweite Abteil achsparallel in zwei Unterabteile unterteilt, wovon eines mit Flüssigkeit gefüllt ist, während das andere Unterabteil mit unter Druck stehendem Gas gefüllt ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas unter einem Druck steht, der größer als der atmosphärische Druck ist.

6.Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas Luft ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit eine hohe Viskosität hat.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung aus einem Ventilteil und einem Regler besteht, der das Ventilteil gegen den Kolben drückt.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder ein Absperrteil, das am äußeren Ende des ersten Abteils angeordnet und an der inneren Wand befestigt ist und absperrend und gleitend mit der Kolbenstange in Berührung ist, und

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ferner eine Nabe von kleinerem Durchmesser als entsprechend dem Zylinder, ausgehend vom Ende des ersten Abteils und mit wenigstens einer Öffnung zur Aufnahme des Scherbolzens versehen, aufweist.

1o. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem.Haltesystem zum Festhalten eines Fahrzeuginsassen auf einem Sitz ein Cuergurt, der sich oben über und quer über einen Sitzteil erstreckt, ein Schultergurt, dessen eines Ende am Ouergurt verankert ist und der ein anderes Ende aufweist, ein Langzylinder mit einer eine Bohrung umschließenden inneren Wand, dessen eines Ende am anderen Ende des Schultergurts veran kert ist, ein Kolben, der achsparallel im Zylinder gleitet und achsial die Bohrung in erste und zweite Abteile unter teilt, eine Kolbenstange, die am Kolben befestigt ist und sich von diesem durch das erste Abteil und durch das ande re Ende des Zylinders aus der Bohrung heraus erstreckt, wo bei die Stange an einem verstärkten inneren Karosserieteil des Fahrzeugs endet und daran drehbar befestigt ist, eine hemmende Anlage im Kolben, die die Abteile verbindet, eine Flüssigkeitsfüllung der Abteile und der hemmenden Anlage, und eine Ventileinrichtung zur Beschränkung des Flüssigkeitsstroms vom ersten Abteil in das zweite Abteil durch die hemmende Anlage vorgesehen sind.

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11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Haltesystem eine Sperreinrichtung, die die Kolbenstange gegen eine Bewegung relativ zum Zylinder in Position hält, vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Haltesystem ein . Kolben vorgesehen ist, der sich im zweiten Abteil gleitend bewegt und achsial das zweite Abteil in zwei Unterabteile aufteilt, wovon eines mit der Flüssigkeit gefüllt ist, während das andere Unterabteil mit unter Druck befindlichem Gas gefüllt ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Haltesystem die Flüssigkeit eine hohe Viskosität hat.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Haltesystem das Gas unter einem Druck steht, der größer als der atmosphärische Druck ist.

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