DE2335958A1 - PLASTIC DEFORMABLE RETAINING ELEMENT - Google Patents
PLASTIC DEFORMABLE RETAINING ELEMENTInfo
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Description
VOLKSWAGEHV/EEK AktiengesellschaftVOLKSWAGEHV / EEK Aktiengesellschaft
518 Wolfsburg518 Wolfsburg
Unsere Zeichen: K 1526 \ 3§ 7, 73Our reference: K 1526 \ 3 § 7, 73
1702-Pt-We/Sf1702-Pt-We / Sf
Plastisch deformierbares EückhalteelementPlastic deformable retaining element
Die Erfindung bezieht sich auf ein plastisch deformierbares Eückhalteelement, insbesondere zur Eückhaltung des Unterkörpers von in einem Fahrzeug sitzenden Insassen·The invention relates to a plastically deformable retaining element, in particular for retaining the lower body of occupants seated in a vehicle
Um die Gefahr von Verletzungen von Fahrzeuginsassen bei beispielsweise durch einen Unfall verursachten starken Fahrzeugverzögerungen zu verringern, ist es bereits bekannt, als Deformationsglieder ausgebildete Hückhalteelemente in dem Fahrzeug so anzuordnen, daß sie besonders gefährdete Körperteile der Insassen bei einem Unfall zurückhalten. So ist beispielsweise in einer älteren Patentanmeldung (P 22 48 OO5.I) ein besonders günstiges passives Sicherheitssystem für Fahrzeuge - insbesondere für ein Kraftfahrzeug - vorgeschlagen, das aus einem als Schrägschultergurt ausgebildeten, vorzugsweise mit einem Ende an einer Fahrzeugtür befestigten und mittels einer.Gurtspannvorrichtung aufwickelbaren 2-Punkt-Sicherheitsgurt aur Eückhaltung des Oberkörpers eines Fahrzeuginsassen und einem iia Bereich der Knie der Insassen am Fahrzeugrahmen befestigten defonaier-To avoid the risk of injuries to vehicle occupants, for example It is already known as deformation members to reduce severe vehicle decelerations caused by an accident trained restraint elements to be arranged in the vehicle so that they are particularly vulnerable parts of the body Restrain occupants in the event of an accident. For example, in an older patent application (P 22 48 OO5.I) there is a special one favorable passive safety system for vehicles - especially for a motor vehicle - proposed that consists of a Inclined shoulder belt formed, preferably fastened at one end to a vehicle door and by means of a belt tensioning device Windable 2-point seat belt for restraint of the upper body of a vehicle occupant and an area the knees of the occupants attached to the vehicle frame
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"baren fiückhalteelement zur Abstützung des Unterkörpers des Insassen besteht. Dieses passive, d. h. ohne besondere Betätigung durch die In3asBen selbsttätig die Rückhaltestellung einnehmende Sicherheitssystem ist besonders einfach und bequem und ermöglicht ein unbehindertes Ein- und Aussteigen aus Fahrzeug."Baren fi retainer element to support the lower body of the Inmate exists. This passive, i. H. the restraint position is automatically activated without special actuation by the In3asBen engaging security system is particularly simple and convenient and enables unhindered entry and exit from the vehicle.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, ein besonders für die Rückhaltung des Unterkörpers eines Fanrzeuginsassen geeignetes, deformierbares Rückhalteelement zu schaffen, das zum einen einfach und ohne größeren Aufwand gefertigt werden kann und das zum anderen ein möglichst günstiges Deformationsverhalten aufweist. Die letztgenannte Forderung läuft darauf hinaus, daß sich bei der Verformung des Bückhalteelementes ein möglichst konstanter Verlauf der Kraft über der Zeit ohne gefährliche Kraftspitzen einstellt.The object on which the invention is based is now a deformable retaining element which is particularly suitable for retaining the lower body of a vehicle occupant create that on the one hand can be manufactured easily and without great effort and on the other hand it is as inexpensive as possible Has deformation behavior. The latter requirement amounts to the fact that the deformation of the retaining element adjusts the force over time to be as constant as possible without dangerous force peaks.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen in Fahrzeugquerrichtung sich erstreckenden, aus dünnem Blech bestehenden Träger, der im Querschnitt als einseitig offenes, U-förmig gebogenes Hohlprofil ausgebildet ist, dessen offene Seite dem Fahrzeuginsassen abgewandt ist.According to the invention, this object is achieved by a vehicle in the transverse direction of the vehicle extending, made of thin sheet metal, the cross-section as open on one side, U-shaped curved hollow profile is formed, the open side of which faces away from the vehicle occupant.
Erfinderseitig ist festgestellt worden, daß dieses in einfacher Weise aus einem Blech durch Tiefziehen herstellbare Rückhalteelement bei der Verformung durch eine auf die geschlossene, vorzugsweise konvex gekrümmt ausgebildete Stirnseite des Ü-Profils ausgeübte Kraft ein nahezu konstantes Kraft-Zeit-Verhalten aufweist.It has been found by the inventor that this retaining element can be produced in a simple manner from sheet metal by deep drawing during the deformation by an end face of the U-profile formed on the closed, preferably convexly curved exerted force has an almost constant force-time behavior having.
In Weiterbildung der Erfindung soll zumindest an den den Fahrzeuginsassen zugewandten Außenseiten des Trägers eine vorzugsweise au3 einem Hart-üchaumatoff bestehende Polsterschicht aufgebracht sein. Dieae Polsterschicht soll den Insassen vor einer Verletzung oder Beschädigung durch scharfe Kanten an dem Träger oder dergleichen schützen,und bewirkt eine großflächige und gleichmäßige Verteilung der Rückhaltekraft auf die zurückzuhaltendenIn a further development of the invention, at least the vehicle occupant A padding layer, preferably consisting of a hard foam material, is applied to the outer sides of the carrier facing the carrier be. The cushioning layer is intended to protect the occupant from injury or damage from sharp edges on the wearer or the like protect, and causes a large area and even distribution of the restraint force on those to be restrained
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Körperteile.Parts of the body.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Außenkontur der Schaumstoffschicht eine solche Form aufι daß eine auf der Oberseite des Trägers angeordnete, durch einen Rand begrenzte, ebene Ablagefläche gebildet ist. Auf diese Veise kann das Rückhalteelement sinnvoll in die Innenaufbauten eines Fahrzeuges als zusätzliche Möglichkeit zur Ablage von Kleingepäck und dergleichen, insbesondere unterhalb des Armaturenbrettes, eingegliedert werden.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the outer contour of the foam layer has such Form aufι that one arranged on the top of the carrier, is formed by a border limited, flat storage surface. In this way, the retaining element can be useful in the Interior structures of a vehicle as an additional option for storing small luggage and the like, especially underneath of the dashboard.
Zur Befestigung des deformierbaren Rückhalteelementes an dem Fahrzeugaufbau soll gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung eine die Ober- und Unterseite des U-förmigen Trägers verbindende, im Abstand zu der Stirnseite angeordnete Befestigungs-Strebe vorgesehen sein. Ein besonders günstiges ■Verformungsverhalten ergibt sich dabei dann, wenn die Befestigungsstrebe im Bereich der Unterseite des Trägers in der Weise abgebogen ist, daß sie eine im spitzen Winkel zu der Unterseite verlaufende Anlagefläche bildet.To attach the deformable retaining element to the vehicle body, according to a further proposal of the invention a fastening strut which connects the top and bottom of the U-shaped support and is arranged at a distance from the end face be provided. A particularly favorable ■ deformation behavior results when the fastening strut is bent in the area of the underside of the carrier is that it forms a bearing surface running at an acute angle to the underside.
Weitere Vorteile und die wesentlichen Merkmale der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung aufgeführt, die das in der Zeichnung gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellungsweise inFurther advantages and the essential features of the invention are listed in the following description, which includes the in The embodiment of the invention shown in the drawing is explained in more detail. The drawing shows in a schematic representation in
Figur 1 einen Ausschnitt aus einem Kraftfahrzeug mit einem durch Rückhalteelemente gesicherten Fahrzeuginsassen undFigure 1 shows a section of a motor vehicle with a secured by retaining elements Vehicle occupants and
Figur 2 einen Querschnitt durch das zur Abstützung des Kniebereiches des Fahrzeuginsassen vorgesehene, deformierbare·. Rückhalteelement i .FIG. 2 shows a cross section through that for supporting the knee area of the vehicle occupant intended, deformable ·. Retaining element i.
In der Figur 1 ist mit 1 ein auf einem Kraftfahrzeugsitz 2 sitzender Fahrzeuginsasse bezeichnet, der mittels eines 2-Punkt-Sicherheitspurtes 6 auf dem Sitz angeschnallt ist. Der Rahmen JIn FIG. 1, 1 is a on a motor vehicle seat 2 seated vehicle occupant, who by means of a 2-point safety lane 6 is buckled on the seat. The frame J
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des Kraftfahrzeuges ist im Bereich vor den Fordersitzen 2 zu einer Armaturentafel 4 ausgebildet. Mit 5 ist die vordere Windschutzscheibe bezeichnet. Im Kniebereich des Fahrzeuginsassen ist am Fahrzeugrahmen 3 ein plastisch deformierbares Rückhalteelement 12 befestigt, das auf der dem Fahrzeuginsassen zugewandten Stirnfläche eine Polsterschicht 16 aufweist. of the motor vehicle is in the area in front of the front seats 2 formed into a dashboard 4. With 5 the front windshield is designated. In the knee area of the vehicle occupant is a plastically deformable one on the vehicle frame 3 Retaining element 12 attached, which has a cushion layer 16 on the end face facing the vehicle occupant.
Der als Schrägschultergurt ausgeführte Sicherheitsgurt 6 ist beiderseits des Fahrzeugsitzes 2 befestigt. Dabei ist das untere Ende des Gurtes an einem in Längsmitte des Fahrzeuges verlaufenden Wellentunnel 8 unter· Zwischenschaltung einer den Sicherheitsgurt 6 durch Federspannung selbsttätig aufwickelnden Wickelspule 7 angebracht} während der obere Befestigungspunkt 9 des anderen Endes des Sicherheitsgurtes 6 am Hahmen der mit 10 bezeichneten, neben dem Fahrzeugsitz 2 liegenden Fahrzeugtür angeordnet ist. Der Gurt 6 verläuft also von dem der Fahrzeugmitte zugewandten Beckenbereich des Fahrzeuginsassen diagonal über die Brust zu dem der Fahrzeugtür zugewandten Schulterbereich und hält auf diese Weise den Oberkörper des Fahrzeuginsassen 1 bei plötzlichen Verzögerungen des Fahrzeuges^, beispielsweise infolge eines Unfalles, auf dem Fahrzeugsitz 2 und verhindert so ein Aufprallen des Oberkörpers auf Teile der Armaturentafel 4 oder des Steuerrades 11· Das in Höhe der Knie des Fahrzeuginsassen 1 unterhalb der Armaturentafel 4 angebrachte deformierbare Bückhalteelement stützt dagegen bei einem Unfall den Unterkörper des Fahrzeuginsassen ab und verhindert dessen Aufschlagen auf Teile der Innenaufbauten des Fahrzeugs. Gleich zeitig ist dieses Bückhalteelement in vorteilhafter Weise als zusätzliche Ablagefläche zur Aufnahme von Kleingepäck und dergleichen ausgebildet. The seat belt 6, designed as an inclined shoulder belt, is fastened on both sides of the vehicle seat 2. Here is that lower end of the belt on a shaft tunnel 8 running in the longitudinal center of the vehicle with the interposition of a the seat belt 6 is attached by spring tension automatically winding reel 7} while the upper attachment point 9 of the other end of the seat belt 6 on the frame of the designated 10, next to the vehicle seat 2 lying vehicle door is arranged. The belt 6 thus runs from the pelvic area facing the center of the vehicle Vehicle occupant diagonally across the chest to the shoulder area facing the vehicle door and in this way holds the Upper body of the vehicle occupant 1 in the event of sudden decelerations of the vehicle ^, for example as a result of an accident, on the vehicle seat 2 and thus prevents the upper body from hitting parts of the dashboard 4 or the steering wheel 11 · The deformable retaining element attached below the dashboard 4 at the level of the knees of the vehicle occupant 1 on the other hand, supports the lower body of the vehicle occupant in the event of an accident and prevents it from hitting parts of the Interior structures of the vehicle. At the same time, this retaining element is advantageously used as an additional storage area designed to accommodate small luggage and the like.
In dem in der Zeichnung dargestellten Ausführun^sbeispiel ist die Erfindung in ihrer Anwendung bei einem passiven Sicherheitssystem gezeigt. Als passiv wird dieses System deshalb bezeichnet,In the exemplary embodiment shown in the drawing the invention in its application to a passive safety system shown. This system is therefore referred to as passive,
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weil die Rückhaltevorrichtungen ohne besondere Betätigung durch den Fahrzeuginsassen in Rückhaltestellung gebracht werden, bzw. sich in Rückhaltestellung befinden. So ist das im Kniebereich vorgesehene Rückhalteelement 12 fest und im wesentlichen unbeweglich, jedoch unter Gewährung ausreichender Beinfreiheit für den Fahrzeuginsassen, am Fahrzeugrahmen angebracht. Der Schrägschultergurt 6 nimmt selbsttätig beim Einsteigen in das Fahrzeug die Rückhaltestellung ein, da er mit seinem oberen Ende am Rahmen der mit strichpunktierten Linien angedeuteten Fahrzeugtür befestigt ist. Dadurch ist der Sicherheitsgurt bei geschlossener Fahrzeugtür 10 in Rückhaltestellung um den Oberkörper des Fahrzeuginsassen 1 geschlungen, während beim Öffnen der Tür der Sicherheitsgurt 6 aus der Rückhaltestellung entfernt wird und so das ungehinderte Einsteigen in das Fahrzeug ermöglicht. Die beim Öffnen der Tür notwendige Längung des Sicherheitsgurtes wird dabei durch Abwickeln von auf der Wickelspule aufgewickelt gehaltenem Gurtband ermöglicht. Beim Auftreten eines Unfalles verhindert dagegen eine der Wickelspule 7 zugeordnete, an sich bekannte und beispielsweise beim Auftreten größerer Massen-Beschleunigungskrafte eingreifende Sperrvorrichtung ein Abwickeln des Sicherheitsgurtes, so daß dieser den Oberkörper des Fahrzeuginsassen auffangen kann.because the restraint devices through without special actuation the vehicle occupants are brought into restraint position or are in restraint position. That's the way it is in the knee area provided retaining element 12 fixed and essentially immobile, but with sufficient legroom for the vehicle occupant, attached to the vehicle frame. The inclined shoulder strap 6 takes automatically when getting into the Vehicle the restraint position, as it is indicated with its upper end on the frame of the dash-dotted lines Vehicle door is attached. As a result, the seat belt is in the restraint position around the upper body when the vehicle door 10 is closed of the vehicle occupant 1 looped while the seat belt 6 is removed from the restraint position when the door is opened and thus enables unhindered entry into the vehicle. The elongation of the necessary when opening the door The seat belt is made possible by unwinding the belt strap that is held wound on the winding spool. When occurring On the other hand, an accident which is associated with the winding reel 7, is known per se and, for example, when it occurs, prevents an accident larger mass acceleration forces engaging locking device an unwinding of the seat belt so that it can catch the upper body of the vehicle occupant.
In der Figur 2 ist das von der Erfindung vorgeschlagene, deformierbare Rückhalteelement 12 in vergrößertem Maßstab näher dargestellt. So ist zu erkennen, daß das Rückhalteelement 12 im wesentlichen aus einem einseitig offenen U-förmig gebogenen Hohlprofil-Träger 13 besteht, der mit einer konvex gekrümmten Stirnseite I4 dem Fahrzeuginsassen zugewandt ist. An der dem Fahrzeugaufbau zugewandten^offenen Seite des U-förmigen Trägers 13 ist eine die Ober- und Unterseite des Trägers I3 verbindende,Befestigungsstrebe 15 vorgesehen, mit der das sich in Fahrzeugquerrichtung erstreckende Rückhalteelement 12 seitlich am Rahmen 3 de3 Fahrzeugs befestigt ist. Die Strebe 15 ist im Bereich der Unterseite des Trägers I3 abgeknickt, so daß eine im spitzen Winkel zu der Unterseite verlaufende Anlagefläche 19In FIG. 2, that proposed by the invention is deformable Retaining element 12 shown in more detail on an enlarged scale. It can be seen that the retaining element 12 in the consists essentially of a one-sided open U-shaped hollow profile carrier 13, which is curved with a convex Front side I4 facing the vehicle occupant. On the open side of the U-shaped beam facing the vehicle body 13 is a fastening strut connecting the top and bottom of the carrier I3 15 provided with which the vehicle transverse direction extending retaining element 12 is attached to the side of the frame 3 de3 vehicle. The strut 15 is in the area the underside of the carrier I3 kinked, so that an im contact surface 19 running at an acute angle to the underside
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gebildet wird. Diese Maßnahme vermeidet die Bildung einer scharfen, dem Kniebereich des Insassen zugewandten Kante an der Befestigungsstrebe 15 und damit die Gefahr, daß nach einer vollständigen Verformung des ü-förmigen Hohlprofilträgers im Hückhaltefall die Knie des Insassen mit einer solchen, schwere Verletzungen verursachenden Kante in Kontakt kommt.is formed. This measure avoids the formation of a sharp, the edge facing the knee area of the occupant on the fastening strut 15 and thus the risk that after a complete deformation of the U-shaped hollow profile support in the case of restraint, the knees of the Occupants with such an edge that could cause serious injury comes into contact.
Auf der Außenseite des aus dünnem Blech bestehenden Trägers I3 ißt eine aus Hart-Schaumstoff bestehende Polsterschicht 16 aufgebracht, die eine vorteilhafte Abdeckung des Rückhalteelementes bietet und eine großflächige und gleichmäßige Einleitung der fiückhaltekraft in die Knie des Insassen gewährleistet. Das besonders leicht in beliebige Formen zu bringende, beispielsweise aus Integral-Schaum bestehende Polsterschichtmaterial ist dabei so ausgeformt, daß an der Oberseite des Trägers I5 eine ebene Ablagefläche I7 gebildet wird, die durch einen vorspringenden Hand 18 begrenzt ist.Eats on the outside of the thin sheet metal support I3 a padding layer 16 made of hard foam is applied, which offers an advantageous covering of the retaining element and a large-area and uniform introduction of the retaining force into the Knees of the occupant guaranteed. The particularly easy to bring into any shape, for example made of integral foam The upholstery layer material is shaped in such a way that a flat storage surface I7 is formed on the upper side of the carrier I5, through which a projecting hand 18 is limited.
Mit einem Pfeil 20 iöt etwa die Aufschlagrichtung des von dem Rückhalteelement 12 abzustützenden Körperteiles'jin dem gezeigten Au3-führungabeispiel der Knie,angedeutet. Hit dem gestrichelten Liriienzu& 21 ist schließlieh der Träger 1j5 in der deformierten Stellung gezeigt.An arrow 20 indicates the direction of impact of the restraint element 12 of the body part to be supported in the exemplary embodiment shown the knee, indicated. Hit the dashed line to & 21, the carrier 1j5 is finally shown in the deformed position.
Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen, deformierbaren Rückhalteelementes werden in der sehr einfachen Pertigungsmöglichkeit sowie in dem besonders guten Verformungsverhalten gesehen. So kann die Fertigung des in einem AuBführungsbeispiel aus 1,5 mm starkem Tiefziehblech der Blechgüte 1405 bestehenden Trägers I3 durch Tiefziehen erfolgen. Nach Befestigung der ebenfalls einfach geformten Befeütigungsstrebe 15 und Aufbringen der Hartschaum-Poloterschieht 16 steht das Bückhalteelement 12 zum Einbau bereit. Auch die nachträgliche Ausrüstung eines Fahrzeuges mit einem derartigen deformierbaren Rückhalteelement macht daher keine Schwierigkeiten.The main advantages of the deformable retaining element according to the invention are seen in the very simple manufacturing option as well as in the particularly good deformation behavior. So can the Production of the in one embodiment from 1.5 mm thick deep-drawn sheet metal the sheet metal quality 1405 existing carrier I3 by deep drawing take place. After attaching the fastening strut, which is also simply shaped 15 and applying the hard foam polo sheet 16 the retaining element 12 is ready for installation. Even afterwards Equipping a vehicle with such a deformable retaining element therefore does not cause any difficulties.
Bei statischen und dynamischen Verformungsversuchen hat 3ich gezeigt, daß das erfindungsgemäße Rückhalteelernent einen sehr günstigen Kraft-Weg- bzw. Kraft-Zeit-Verlauf aufweist, indem nämlich die die Verformung bewirkende Kraft im wesentlichen konstant bleibt. Geiv.deIn static and dynamic deformation tests 3 I have shown that that the retaining element according to the invention has a very favorable force-path or force-time curve, namely in that the force causing the deformation remains essentially constant. Geiv.de
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für Rückhalteelemente ist ein derartiges Verhalten jedoch erforderlich, um sicherzustellen, daß die als Rückhaltekraft auf den Körper des Fahrzeuginsassen ausgeübte Reaktionskraft bestimmte, je nach dem Körperteil unterschiedliche Erträglichkeitsgrenzen nicht überschreitet. However, such behavior is required for restraint elements, to ensure that the reaction force exerted as a restraining force on the body of the vehicle occupant determined, as the case may be Body part does not exceed different tolerability limits.
Das von der Erfindung vorgeschlagene Rückhalteelement ist in der Zeichnung als Knie-Aufsohlagelement gezeigt. Selbstverständlich ist jedoch die Anwendung eines derartigen U-förmigen Hohlprofil-Trägers auch zur Rückhaltung anderer Körperteile, beispielsweise der Brust eines Fahrzeuginsassen, möglich» Ebenso ist die Kombination des in der Zeichnung gezeigten Knie-Aufschlagelementes mit einem an der Fahrzeugtür befestigten Schrägschultergurt keineswegs zwingend, sondern stellt lediglich eine besonders zweckmäßige Anwendung in einem sehr einfachen und bequemen, dabei aber sehr wirkungsvollen passiven Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug dar. Ähnlich wirkungsvoll wäre beispielsweise auch die Kombination eines derartigen Knie-Rückhalteelementes mit einem bekannten Luftkissensystem (air bag) für den Oberkörper des Insassen.The retaining element proposed by the invention is in Drawing shown as knee insole element. It goes without saying however, the use of such a U-shaped hollow profile support also possible to restrain other parts of the body, for example the chest of a vehicle occupant »The combination of the in the The knee impact element shown in the drawing with an inclined shoulder strap attached to the vehicle door is by no means mandatory, but rather represents just a particularly useful application in a very simple and convenient, but very effective passive security system for a motor vehicle. The combination of such a knee restraint element, for example, would be similarly effective with a known air cushion system (air bag) for the upper body of the occupant.
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