DE2334549A1 - COLLISION PROTECTION FOR VEHICLE OCCUPANTS - Google Patents

Description

Kollisionsschutz für Fahrzeuginsassen Die Erfindung bezieht sich auf eine an einem in den Fahrgastraum eines Fahrzeugs ragenden Rahmenteil desselben anbringbare Stützeinrichtung zum Auffangen der Bewegung eines Fahrzeuginsassen bei plötzlicher Verzögerung des Fahrzeugs. Collision protection for vehicle occupants The invention relates on a frame part of the same projecting into the passenger compartment of a vehicle attachable support device for absorbing the movement of a vehicle occupant sudden deceleration of the vehicle.

Eine Stützeinrichtung der genannten Art ist dazu bestimmt, bei einem Aufprall des Fahrzeugs die kinetische Energie eines Fahrzeuginsassen aufzunehmen und dadurch den Insassen vor Verletzungen zu bewahren. A support device of the type mentioned is intended for a Impact of the vehicle absorb the kinetic energy of a vehicle occupant and thereby to protect the occupant from injuries.

Als Kollisionsschutz für Fahrzeuginsassen finden vielfach die bekannten Sitzgurte Verwendung, welche verhindern, daß Fahrzeuginsassen bei einem Anprall oder sonstigen Unfällen des Fahrzeugs nach vorn geschleudert und dabei verletzt werden. Die Sitzgurte sind gewöhnlich aufgerollt oder im Fshrzeug aufgehängt und müssen beim Besteigen und Verlassen des Fahrgastraums des Fahrzeugs jeweils angelegt bzw. The well-known ones are often used as collision protection for vehicle occupants Use of seat belts which prevent vehicle occupants in the event of an impact or other accidents of the vehicle being thrown forward and injured in the process will. The seat belts are usually rolled up or hung in the vehicle and must be put on when entering and exiting the passenger compartment of the vehicle respectively.

gelöst werden, was für den Insassen lästige handgriffe erfordert. Darüber hinaus gewährt ein Sitzgurt dem Fahrzeugisassen bei einem Anprall des Fahrzeugs mit hoher Geschwindigkeit nur begrenzten Schutz, da er aufgrund der Massenträgheit des Insassen übermäßig hohe Kräfte auf diesen ausübt. Die in manchen Fahrzeugen eingebauten Sicherheits-Luftsäcke sind kompliziert ausgebildet und teuer in der Herstellung. Sie haben ferner den Nachteil, daß sie zuweilen schon betätigt werden, wenn das Fahrzeug etwa bei der Fahrt über schlechte Straßen relativ leichten Erschütterungen ausgesetzt ist. Zur Beseitigung dieser Mängel bekannter Schutzeinrichtungen wurde bereits vorgeschlagen, das Fahrzeug mit verformbaren Stützgebilden auszustattep, welche bei einem Anprall des Fahrzeugs die Bewegungsenergie der Insassen aufzunehmen verögen. be solved, which requires annoying manipulations for the occupant. In addition, a seat belt grants the vehicle occupant in the event of an impact with the vehicle at high speed only limited protection, as it is due to the inertia the occupant exerts excessive forces on them. The ones in some vehicles built-in safety air bags are complicated and expensive Manufacturing. They also have the disadvantage that they are sometimes already activated, if the vehicle vibrates relatively lightly, for example when driving on bad roads is exposed. In order to remedy these deficiencies known protective devices was already proposed to equip the vehicle with deformable support structures, which absorb the kinetic energy of the occupants in the event of a collision with the vehicle be able to.

Bekannte verformbare Stütz gebilde vermögen Jedoch aufgrund ihrer konstruktiven Ausbildung die Bewegungsener gie von Fahrseuginsaasen bei einem Anprall nicht in befriedigendem Maße aufzunehmen, Gemaß der Erfindung ist eine Stützeinrichtung der eingangs genannten Art gekennseichnet durcb ein an den RahFzeug-Rahmenteil befe8tietea Verformungsteil zu Vernichten der im Falle eines Anpralls dem Fahrzeuginsassen innewohnenden Stoßenergie und durch ein am Verformungsteil befestigt es Btoßfängerteil zum Aufnehmen der 8toßenergio des Insassen. Known deformable support structure, however, due to their constructive training the energy of movement of Fahrseuginsaasen in an impact not to be taken up to a satisfactory extent, According to the invention is a support device of the type mentioned at the beginning, identified by a fastening to the frame part of the frame Deformation part to destroy the vehicle occupant in the event of an impact Impact energy and by a on the deformation part it is attached to the bite catcher part for absorbing the occupant's 8toßenergio.

Im folgenden sind Ausführunsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt: Fig. 1 eine schematisierte Schrä£ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stützeinrichtung, Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Ansicht der Stützeinrichtung bei einem Anprall des Fahrzeugs, Fig. 3 eine abgewandelte Ausführung der in Fig. 1 und 2 gezeigten Stützeinrichtung, Fig. 4 eine schematisierte Schrägansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stützeinrichtung, Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht im Schnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 4, Fig. 6 eine vergrößerte' Schnittansicht einer abgewandelten Ausführung eines Verformungsteils der Stützeinrichtung nach Fig. 4, Fig. 7 eine vergrößerte Schnittansicht einer weiteren abgewandelten Ausführung des Verformungsteils der Stützeinrichtung nach Fig. 4, Fig. 8 eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen der Verformung eines zu der Stützeinrichtung nach Fig. 4 gehörigen Verformungsteils und der auf dieses einwirkenden Belastung und Fig. 9 eine vergrößerte Schnittansicht noch einer weiteren abgewandelten Ausführung des Verçormungsteils der Stützeinrichtung nach Fig. IL.The following are exemplary embodiments of the invention with reference to the drawing described. 1 shows a schematic oblique view of a preferred one Embodiment of the support device according to the invention, FIG. 2 a FIG. 1 corresponding View of the support device in the event of a collision with the vehicle, FIG. 3 shows a modified one Execution of the support device shown in FIGS. 1 and 2, FIG. 4 a schematic Oblique view of another embodiment of the support device according to the invention, FIG. 5 is an enlarged view in section along the line 5-5 in FIG. 4, FIG. 6 is an enlarged sectional view of a modified embodiment of a deformation part the support device according to FIG. 4, FIG. 7 shows an enlarged sectional view of another modified design of the deformation part of the support device according to FIG. 4, Fig. 8 is a graph showing the relationship between the deformation of a to the deformation part belonging to the support device according to FIG. 4 and the deformation part acting on it Load and FIG. 9 is an enlarged sectional view of yet another modified one Execution of the deformation part of the support device according to FIG. IL.

Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug-Rahmenteil 10, an welchem die erfindungsgemäße Stützeinrichtung befestigt ist. Die Stützeinrichtung setzt sich aus einem Verformungsteil 12 und einem daran befestigten StoSfslgerteil 14 zusammen. In der in Fig. 1 gezeigten Ausführung ist das Verformungsteil 12 aus einem flachen, breiten U-Profil gebildet und hat ein mittels Schrauben 18 am Rahmenteil 10 befestigtes Nittelstück 16 und ein Paar von diesem abwärts verlaufender Schenkel 20, an welchen das plattenförmige Stoßfängerteil 14 befestigt ist. Die Schenkel 20 haben entlang beiden Seiten abgewinkelte Versteifungsstege 20a. Zwischein dem Mittelstück 16 und den Schenkeln 20 ist jeweils ein Verformungsbereich 22 gebildet. Bewegt sich ein Fahrzeuginsasse etwa bei einem Zusammenprall mit seinen Knieen A in Richtung der Pfeile B vorwärts, so daß die Kniee auf das Stoßfängerteil 14 aufprallen, so werden die Schenkel 20 des Verformungsteils 12 in Vorwärtsrichtung belastet, wobei eine die StoßcnerSie des Fahrzeuginsassen vernichtende Verformung in den Verformungsbereichen 22 eintritt (Fig. 2).Fig. 1 shows a vehicle frame part 10 on which the inventive Support device is attached. The support device consists of a deformation part 12 and a bumper part 14 attached to it. In the one shown in FIG Execution, the deformation part 12 is formed from a flat, wide U-profile and has a center piece 16 and 16 fastened to the frame part 10 by means of screws 18 a pair of this downwardly extending legs 20, on which the plate-shaped Bumper part 14 is attached. The legs 20 have angled along both sides Stiffening webs 20a. Between the middle piece 16 and the legs 20 is in each case a deformation region 22 is formed. Does a vehicle occupant move around one Clash with his knees A in the direction of arrows B forward so that the Knees hit the bumper part 14, so the legs 20 of the deformation part 12 loaded in the forward direction, with one the impact center of the vehicle occupant destructive deformation occurs in the deformation regions 22 (FIG. 2).

Das Stoßfängerteil 14 kann eben und gepolstert sein oder sonst; eine beliebige Form haben, bei welcher keine Gefahr einer Verletzung der I->iee A des Insassen beim Anprall des Fahrzeugs besteht.The bumper part 14 can be flat and padded or otherwise; one have any form in which there is no risk of injury to the I-> iee A of the occupant in the event of a collision with the vehicle.

In Versuchen hat es sich gezeigt, daß der durch das Verformungsteil 12 auf die Kniee A des Insassen ausgeübte Stützwiderstand auch bei zunehmender Verformung aufgrund der Vorwärtsbewegung der Kniee A im wesentlichen konstant bleibt, so daß also die vom Fahrzeuginsassen auf das Verformungsteil übertragene Stoßenergie stetig aufgenommen und vernichtet wird.In tests it has been shown that the deformation part 12 supporting resistance exerted on the knees A of the occupant even with increasing deformation due to the forward movement of the knee A remains essentially constant, so that that is, the impact energy transmitted from the vehicle occupant to the deformation part is constant is absorbed and destroyed.

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Form dieser Ausführung der erfindungsgemäßen Stützeinrichtung, wobei gleiche oder entsprechende Teile mit den gleichen Bezugs zeichen bezeichnet; sind wie in Fig. 1. Diese Ausführung unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten darin, daß die Verformungsbereiche 22 des Verformungsteils 12 mit Welienprofilen 24 versehen und über die Ebene des flittelstücks 16 emporgewölbt sind. Diese Ausbildung gewährleistet eine stetige, gleiciäßige Verformung der Verformungsbereiche 22 unter Vernichtung der Stoßenergie des Fahrzeuginsassen beim Auftreten einer einen vorbestimmten Wert übersteigenden Stoßkraft, wobei die Verformung gegen einen im wesentlichen konstanten Widerstand erfolgt.Fig. 3 shows a modified form of this embodiment of the invention Support device, the same or corresponding parts having the same reference sign denotes; are as in Fig. 1. This embodiment differs from that shown in Fig. 1 in that the deformation regions 22 of the deformation part 12 with Welien profiles 24 provided and above the level of the flittelstücks 16 are arched upwards. This training ensures a constant, uniform deformation of the deformation areas 22 with the destruction of the impact energy of the vehicle occupant upon occurrence of an impact force exceeding a predetermined value, the Deformation takes place against an essentially constant resistance.

Fig. 4 zeigt eine andere Grundausführung der ,erfindungsgemäßen Stützeinrichtung, welche in diesen Falle an einem quer verlaufenden Rahmenteil 30 eines Fahrzeugs befestigt ist. Die Stützeinrichtung setzt sich aus einem am Ptahmenteil 30 befestigten Verformungsteil 32 und einem einstückig mit diesem verbundenen Stoßfängerteil 34 zusammen. Wie man insbesondere in Fig. 4 und 5 erkennt, ist das Verformungsteil 32 aus einer ebenen Grundplatte 36 und einer an dieser angeschweißten oder sonstwie befestigten gewellten Platte 38 gebildet. Das so ausgebildete Verformungsteil 32 ist in seinem oberen Bereich mittels Schrauben 40 od. dergl.Fig. 4 shows another basic embodiment of the support device according to the invention, which in this case on a transverse frame part 30 of a vehicle is attached. The support device is made up of one attached to the frame part 30 Deformation part 32 and a bumper part 34 connected to it in one piece together. As can be seen in particular in FIGS. 4 and 5, the deformation part is 32 from a flat base plate 36 and one welded to this or otherwise attached corrugated plate 38 is formed. The deformation part 32 thus formed is in its upper area by means of screws 40 or the like.

am Rahmenteil 30 angebracht. Am unteren Ende ist das plattenförmige Stoßfängerteil 34 angeschweißt. Dieses ist zweckmäßig gepolstert, um Knieverletzungen eines Insassen im Falle eines Aufpralls möglichst zu verringern oder auszuschließen. Prallt bei dieser Ausführung ein Fahrzeuginsasse mit seinem Knie A in Richtung des Pfeiles B auf das Stoßfängerteil 34 auf, so treten am Verformungsteil 32 nach vorne gerichtete Biegekräfte auf, so daß es unter Vernichtung der Stoßenergie des Insassen etwa entlang der in Fig. 4 gestrichelt gezeichneten Linie 41 zunächst dem unteren Rand des Rahmenteils 30 nach vorn abknickt bzw. verbogen wird. Dabei bleibt das durch die Wellen 42 der gewellten Platte 38 gebildete Dreiecksprofil dank der durch seine Gcometrie gegebenen Steifigkeit erhalten.attached to the frame part 30. At the lower end is the plate-shaped one The bumper part 34 is welded on. This is appropriately padded to prevent knee injuries to reduce or exclude an occupant as much as possible in the event of a collision. In this embodiment, a vehicle occupant collides with his knee A in the direction of the Arrow B on the bumper part 34, so step forward on the deformation part 32 directed bending forces so that it destroys the impact energy of the occupant approximately along the line 41 shown in dashed lines in FIG. 4, initially the lower one Edge of the frame part 30 is kinked or bent forward. That remains the case triangular profile formed by the waves 42 of the corrugated plate 38 thanks to the through its gcometrie given stiffness.

In Versuchen hat es sich gezeigt, daß bei einer gewellten Platte 38 mit dem in Fig. 6 gezeigten Rechteckprofil 44 der Wellen oder dem in Fig. 7 dargestellten Halbrundprofil 46 eine in den betreffenden Figuren gestrichelt gezeichnete Verformung eintritt, wenn das Verformungsteil 32 an der gestrichelten Linie 41 umgebogen wird, so daß sich die Profilhöhe und damit der Widerstand gegen die Verformung beträchtlich verringert. Demgegenüber tritt am Dreiecksprofil 42 beim Verbiegen des Verformungsteil 32 keine nennenswerte Anderung der Profilhöhe ein, so daß der Verformungswiderstand im wesentlichen konstant bleibt.Tests have shown that with a corrugated plate 38 with the rectangular profile 44 of the waves shown in FIG. 6 or that shown in FIG. 7 Semicircular profile 46 is a deformation shown in dashed lines in the relevant figures occurs when the deformation part 32 on the dashed line 41 is bent so that the profile height and thus the resistance to the Deformation considerably reduced. In contrast, occurs at the triangular profile 42 at Bending of the deformation part 32 does not change the profile height appreciably, so that the resistance to deformation remains essentially constant.

Fig. 8 zeigt die Beziehungen zwischen einer auf das Verformungsteil 32 ausgeübten Belastung bzw. dem dieser entgegengesetzten Widerstand und dem Ausmaß der Verformung des Verformungsteils 32 beim Verbiegen desselben. Die Kurve D in Fig. 8 gibt das Verhalten eines Verformungsteils 32 mit durch die gewellte Platte 38 gebildetem Dreiecksprofil wieder und die Kurve E das eines Verformungsteils 32, dessen gewellte Platte 38 ein rechteckiges Profil bildet.Fig. 8 shows the relationships between an on the deformation member 32 exerted load or the resistance opposed to it and the extent the deformation of the deformation part 32 when it is bent. The curve D in Fig. 8 gives the behavior of a deformation part 32 with by the corrugated plate 38 formed triangular profile again and the curve E that of a deformation part 32, whose corrugated plate 38 forms a rectangular profile.

Während das Verformungsteil 32 in der Ausführung nach Fig. 4 und 5 aus einer ebenen Grundplatte 36 und einer gewellten Platte 38 gebildet ist, setzt es sich in der Ausführung nach Fig. 9 aus zwei gewellten Platten 48 und 50 zusammen. Durch entsprechende Auswahl der Abmessungen und der Anzahl der Wellen in der gewellten Platte des Verformungsteils lassen sich verschiedene Größen des Verformungswiderstandes erzielen.While the deformation part 32 in the embodiment according to FIGS is formed from a flat base plate 36 and a corrugated plate 38, sets In the embodiment according to FIG. 9, it consists of two corrugated plates 48 and 50. By appropriately selecting the dimensions and the number of corrugations in the corrugated Plate of the deformation part can be different sizes of the deformation resistance achieve.

Wie man aus der vorstehenden Beschreibung erkennt, verwendet die erfindungsgemäße Stützeinrichtung die Verformungsarbeit eines Verformungsteils zum Vernichten der einem Fahrzeuginsassen bei einer Kollision innewohnenden Stoßenergie. Aufgrund des im wesentlichen konstanten Verformungswiderstandes des Verformungsteils ergibt sich ein weitgehender Schutz des Insassen vor Verletzungen bei einem Anprall des Fahrzeugs. Die beschriebene Stützeinrichtung hat einen einfachen Aufbau, ist ohne 8chwierigkeit im Innenraum eines Fahrzeugs anbringbar und kostengünstig herstellbar.As can be seen from the above description, uses the inventive Support means the deformation work of a deformation part to destroy the impact energy inherent in a vehicle occupant in a collision. Because of the essentially constant deformation resistance of the deformation part results extensive protection of the occupant from injuries in the event of a collision with the vehicle. The support device described has a simple structure and is without difficulty attachable in the interior of a vehicle and inexpensive to manufacture.

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: An einem Rahmenteil--eines Fahrzeugs anbringbare Stützeichtung zum Auffangen der Bewegung eines Fahrzeuginsassen bei plötzlicher Verzögerung des Fahrzeugs, g e k e n n -z e i c h n e t durch ein an dem Fahrzeug-Rahmenteil (10; 30) befestigtes StoBabsorptinnsglied (12; 32) zur Absorption der im Falle -eines Aufpralls dem Fahrzeuginsassen innewohnenden Stoßenergie und durch ein am Stoßabsorptionsglied befestigtes Stoßfäugerteil (14; 34) zum Aufnehmen der Stoßkraft des Insassen.On a frame part - a vehicle attachable support direction to Catching the movement of a vehicle occupant if the vehicle suddenly decelerates, g e k e n n n -z e i c h n e t by one attached to the vehicle frame part (10; 30) Shock absorption member (12; 32) for absorbing the vehicle occupant in the event of an impact inherent impact energy and by a shock absorber part attached to the shock absorbing member (14; 34) for absorbing the impact force of the occupant. 2. Stützeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Stoßabsorptionsglied (12) ein an dem Rahmenteil (10) befestigtes, plattenformiges Halteteil (16) und zwischen dem Halteteil und den .Stcßfängerteil (14) verlaufende Schenkel (20) aufweist und daß zwischen den Halteteil und wenigstens einem Schenkel ein Verformungsbereich (22) gebildet ist, welcher unter Einwirkung einer einen vorbestirlm-ten Wert übersteigenden Stoßlvraft auf das Stoßfängerteil zur Vernichtung der dem Insassen bei einem Anprall des Fahrzeugs imlewohnenden Stoßenergie verformbar ist.2. Support device according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the shock absorbing member (12) is a fixed to the frame part (10), plate-shaped holding part (16) and between the holding part and the .Stcßfängsteil (14) has extending legs (20) and that between the holding part and at least a leg, a deformation region (22) is formed, which under the action an impact force on the bumper part exceeding a predetermined value to destroy the impact energy residing in the occupant in the event of a collision with the vehicle is deformable. 3. Stützeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Stoßfängerteil (14) derart an den Enden der Schenkel (20) befestigt ist, daß der Fahrzeuginsasse bei einer plötzlichen Verzögerung des Fahrzeugs mit seinem Kniebereich (A) daran aufstößt.3. Support device according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the bumper part (14) at the ends of the legs (20) is fixed that the vehicle occupant in the event of a sudden deceleration of the vehicle bumps up on it with his knee area (A). 4. Stützeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Stoßabsorptionsglied (32) eine an dem Rahmenteil (30) befestigte Grundplatte (36), an welcher das Stoßfängertcil (34-) bcfestift ist, sowie eine an der Grundplatte befest-iSte gewellte Platte (38) aufweist und daß ciie Grundplatte und die gewellte Platte zur Vernichtung der den Insassen bei einen Anprall des Fahrzeuge innealohnenden Stoßenergie in einem mittleren Bereich (41) verfo-nbar sind.4. Support device according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the shock absorbing member (32) attached one to the frame part (30) Base plate (36) on which the bumper part (34-) is fixed, as well as a on the base plate iSte corrugated plate (38) and that the base plate and the corrugated plate for destroying the occupants in the event of a vehicle impact internally rewarding impact energy are available in a central area (41). 5. Stützeinrich'ung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß des Stoßfängerteil (54) derart an einem Ende der senkrecht in den Fahrgastraum des Fahrzeugs hineinragenden Grundplatte (36) befestigt ist, daß der Insassebei einer plötzliclen Verzögerung des Fahrzeugs mit seinem Kniebereich (A) daran aufstößt.5. Stützeinrich'ung according to claim 1 or 4, characterized g e k e n n z e i c h n e t that the bumper part (54) at one end of the perpendicular in the passenger compartment of the vehicle protruding base plate (36) is attached that the occupant in the event of a sudden deceleration of the vehicle with his knee area (A) bumps up on it. 6. Stützeinrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1, 4 und 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Grundplatte (56) eben ist und daß die gewellte Platte (58) zusammen mit der Grundplatte wenigstens ein Dreiecksprofil (42) bildet.6. Support device according to at least one of claims 1, 4 and 5, in that the base plate (56) is flat and that the corrugated plate (58) together with the base plate at least one triangular profile (42) forms. 7. Stützeinrichtung nach wenigstens einem der Anspniche 1, 4 und 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Grundplatte (48) gewollt ist.7. Support device according to at least one of claims 1, 4 and 5, in that the base plate (48) is intentional.