DE3830493C2 - Gurtkraft-Begrenzungsvorrichtung - Google Patents
Gurtkraft-BegrenzungsvorrichtungInfo
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- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
- B60R22/28—Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Begrenzung der in Sicherheitsgurten
von Fahrzeugen, insbesondere Personenkraftfahrzeugen, bei Rückhaltefällen auftreten
den Gurtkräfte.
Eine derartige Gurtkraft-Begrenzungsvorrichtung ist bekannt geworden aus der US-
3,446,533. Diese zeigt einen mit Gurtkraft beaufschlagbaren Drahtbügel, dessen freie
Bügelenden innerhalb eines Schlitzes eines massiv ausgeführten Halteteiles mehrfach
verformt werden. Ein in dem Halteteil gehaltener Aufweitkörper in Form eines Bolzens
bewirkt zunächst eine Abstandsvergrößerung der Bügelenden durch Verformung. Unter
spitzem Winkel verlaufende Kanten in dem massiven Bauteil sorgen dann für eine
Rückverformung. Dadurch wird für diese Gurtkraft-Begrenzungsvorrichtung über dem
Verformungsweg ein Gurtkraftverlauf ein ges teilt, bei dem die zur Deformation
erforderliche Gurtkraft über den gesamten Vorverlagerungsweg etwa konstant bleibt
oder leicht ansteigt. Nachteilig an dieser Einrichtung ist die Gestaltung des Haltekörpers
und des zu verformenden Bauteils, weil das für die Energieabsorption selbst nicht
relevante Halteteil um ein Vielfaches mit einer größeren Masse behaftet ist als das zu
verformende Bauteil.
Aus der DE-OS 15 06 641, insbesondere Fig. 7 und 8, und der DE-OS 21 19 800 sind
Gurtkraft-Begrenzungsvorrichtungen bekannt, bei denen die Energieabsorption dadurch
erfolgt, daß ein fest am Fahrzeugaufbau befestigter, bolzenförmiger Aufweitkörper in
einen an einem Sicherheitsgurt-Beschlagteil angebrachten Längsschlitz eingreift und bei
einer in der Folge eines Fahrzeugunfalls auftretenden, oberhalb einer bestimmten Gurt
kraft liegenden Belastung eine relative Verschiebung des Beschlagteils gegenüber dem
Aufweitkörper unter Aufweitung des Längsschlitzes ermöglicht. Bei derartigen Ausfüh
rungen zeigt sich jedoch, daß insbesondere dann, wenn der Längsschlitz zur Gewährlei
stung eines vorgegebenen definierten Vorverlagerungsweges relativ lang ist, das zur
Aufweitung erforderliche Gurtkraftniveau über den Verschiebeweg sehr stark veränder
lich ist. Während in den Endbereichen des Längsschlitzes relativ hohe Kräfte erforderlich
sind, um die Aufweitung des Schlitzes zu bewirken, ergeben sich im Mittelbereich des
Schlitzes wegen der relativ weichen Randstege des bandförmigen Bauteils wesentlich
niedrigere Gurtkräfte.
Die US-3,680,913 zeigt insbesondere in der Fig. 5 ein Energieabsorptionselement, bei
dem mehrere Verformungsstege zum Zwecke der Energieabsorption durch Quetsch
bolzen hindurchgezogen werden, deren Abstand zueinander einen geringeren Betrag
aufweist als die Dicke der Verformungsstege. Auch mit dieser Einrichtung ist im Prinzip
die Energieabsorption so einstellbar, daß die zur Deformation erforderliche Gurtkraft über
den gesamten Vorverlagerungsweg etwa konstant bleibt. Durch eine hier nicht vorlie
gende Rückverformung wird das prinzipiell in den Bauteilen vorhandene Energieabsorp
tionsvermögen allerdings nur unzulänglich genutzt.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, Gurtkraft-Begrenzungs
vorrichtungen so weiterzubilden, daß die vorstehend beschriebenen Nachteile vermieden
werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des
Patentanspruchs 1. Erfindungsgemäß werden also das zur Energieabsorption herangezo
gene Bauteil und der dieses Bauteil haltende Trägerkörper aus zwei parallel übereinan
derliegenden flachen Metallbandstreifen gebildet. Ein Ende dieses Verbundes wird mit
einem Ende eines Sicherheitsgurtes und das andere Ende mit dem Fahrzeugaufbau
verbunden. Die von dem Aufweitkörper bewirkte Aufweitung des flachen Metallbandes
wird durch eine anschließend erfolgende Rückverformung in etwa auf den Ausgangszu
stand zurückgeführt. Diese zusätzlich vorgenommene Rückverformung bewirkt dabei
eine Vergleichmäßigung des für die Gesamtdeformation erforderlichen Gurtkraftniveaus.
Die Gestaltung des den Deformationskörper bildenden Bauteils und des Trägerkörpers als
flache Metallbandstreifen ermöglicht im Zusammenhang mit der Befestigung des
Aufweitkörpers in vorteilhafter Weise einen klapperfreien Zusammenhalt der gesamten
Gurtkraft-Begrenzungsvorrichtung in ihrer Ausgangsstellung.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich gemäß den Merk
malen der Unteransprüche.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden
näher erläutert wird. Die Zeichnung zeigt in
Fig. 1 eine Draufsicht auf die Gurtkraft-Begrenzungsvorrichtung gemäß der
Erfindung und
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1.
Die Gurtkraftbegrenzungsvorrichtung besteht im wesentlichen
aus zwei parallel übereinanderliegenden flachen Metallbandstrei
fen, von denen ein erstes, mit 1 bezeichnetes Bauteil einen
Längsschlitz 3 und eine Durchgangsbohrung 4 zur Befestigung
an einem Ende eines Sicherheitsgurtes oder einer Befestigungs
stelle des Fahrzeugaufbaus aufweist. Mit 2 ist ein Trägerkör
per bezeichnet, der an seinem oberen, freien Ende eine Durch
gangsbohrung 6 zur Befestigung entweder am Fahrzeugaufbau oder
an einem Ende des Sicherheitsgurtes aufweist. Dabei ist klar,
daß dann, wenn der Trägerkörper 2 mit einem Ende eines Sicher
heitsgurtes, verbunden ist, das freie Ende des Bauteils 1 am
Fahrzeugaufbau befestigt ist. Dazu können diese freien Enden
entsprechend ausgebildet sein. So kann der Trägerkörper 2,
wenn er direkt mit einem Ende des Sicherheitsgurtes verbunden
werden soll, auch eine böse zum Durchziehen einer am Ende des
Gurtes vorgesehenen Gurtschlaufe, die anschließend vernäht
wird, aufweisen. Der Trägerkörper 2 kann auch in die Rückwand
eines ein Ende des Sicherheitsgurtes aufgewickelt haltenden
Aufrollautomaten integriert sein und das Bauteil 1 dann als
Halter für den Aufrollautomaten ausgebildet sein.
Am Trägerkörper 2 ist in dem der Durchgangsbohrung 6 abgewandten
Endbereich ein insgesamt mit 5 bezeichneter Aufweitkörper gehal
ten, der beispielsweise aus einem Ansatzniet mit einem durch
eine Bohrung 16 des Trägerkörpers 2 greifenden Nietschaft 14
sowie einem durch den Längsschlitz 3 des Bauteils 1 greifenden
Aufweitschaft 15 besteht. 12 bezeichnet einen an der Oberseite
des Bauteils 1 anliegenden Haltekopf relativ großen Durchmes
sers, während mit 13 ein an der Unterseite des Trägerkörpers 2
gebildeter Nietkopf angegeben ist. Die Anbringung dieses Ansatz
nietes soll dabei so erfolgen, daß das Bauteil 1 und der Träger
körper 2 in der in der Zeichnung gezeigten Ausgangsstellung
klapperfrei zusammengehalten sind. In dieser Ausgangsstellung
greift zudem eine an der Oberseite des Trägerkörpers 2 vorge
sehene zylindrische Ausdrückung 9 in eine nach oben offene
Aussparung 10 des Bauteils 1, so daß das Bauteil 1 und der
Trägerkörper 2 für den Nietvorgang parallel zueinander ausge
richtet sind.
Der Außendurchmesser des Aufweitschaftes 15 ist größer ausge
bildet, als der Querschnitt des Längsschlitzes 3, so daß eine
Relativverschiebung zwischen dem Bauteil 1 und dem Trägerkörper 2
erst bei Auftreten einer größeren, von dem Sicherheitsgurt
bei einem Rückhaltefall erzeugten, in Längsrichtung wirkenden
Zugkraft auftritt. Durch entsprechende Wahl des Materials,
Bemessung des Querschnitts des Längsschlitzes sowie der Breite
des Bauteils 1 und damit der bei einer Aufweitung des Längs
schlitzes verformten Randstege des Bauteils kann die für die
Relativverschiebung der beiden Teile 1 und 2 zueinander erfor
derliche Zugkraft, die damit die in dem Sicherheitsgurt auf
tretende Rückhaltekraft begrenzt, bestimmt werden.
Um ein möglichst konstantes Gurtkraftniveau trotz unterschied
licher Verformungsverhältnisse über möglichst den gesamten
Verstellweg der beiden Teile zueinander zu erreichen, ist zu
sätzlich zu dem bolzenförmigen Aufweitkörper 5 noch ein Form
körper an dem Trägerkörper 2 angebracht, der hier durch zwei
schneidenartige und im wesentlichen rechtwinklig zur Ebene
des Bauteils 1 ausgerichtete Flügel 7 gebildet ist, die an
beiden Längsseiten 11 des Bauteils 1 unter einem spitzen Winkel
zur Richtung der die beiden Teile auseinanderziehenden Zugkraft
angreifen. Dieser aus den beiden Flügeln 7 gebildete und an
seinen inneren schneidenartigen Kanten 8 an den Längsseiten
11 des Bauteils 1 angreifende Formkörper bewirkt bei einer
durch die Gurtkraft im Verlaufe eines Rückhaltefalls erzeugten
Relativverschiebung zwischen dem Bauteil 1 und dem Trägerkörper
2 im Anschluß an die Aufweitung des Bauteils 1 durch den Auf
weitkörper 5 wieder eine Zurückbildung dieser Aufweitung etwa
in den ursprünglichen Ausgangszustand. Durch diese zweifache,
nacheinander folgende Verformung des Bauteils ward eine weit
gehende Vergleichmäßigung des für die Verformung erforderlichen
Gurtkraftniveaus bewirkt, so daß der über den Verschiebeweg
gewünschte konstante Kraftverlauf für die Gurtkraftbegrenzung
erreicht werden kann. Der axiale Abstand zwischen den Schneid
kanten 8 des Formkörpers 7 und dem Aufweitkörper 5 bestimmt
dabei den Zeitpunkt, ab dem die von dem Aufweitkörper 5 ver
formten Teile des Bauteils 1 durch den Formkörper 7 wieder
zurückverformt werden.
Die schneidenförmigen Flügel 7 bilden durch ihre Schrägstellung
eine konische Verengung, in der die Aufweitung des Bauteils
gleichmäßig zurückgebildet wird.
Claims (4)
1. Vorrichtung zur Begrenzung der in Sicherheitsgurten von Fahrzeugen, insbesondere
Personenkraftfahrzeugen, bei Rückhaltefällen auftretenden Gurtkräfte mit
- - einem einen Längsschlitz (3) aufweisenden Bauteil (7),
- - einem in den Längsschlitz (3) ein greifenden bolzenförmigen Aufweitkörper (5), der einen derart größeren Querschnitt aufweist, daß beim Überschreiten einer vorge gebenen Gurtkraft einer Relativverschiebung zwischen dem Bauteil (7) und dem Aufweitkörper (5) unter Aufweitung des Bauteils (7) stattfindet,
- - einem an dem Bauteil (1) zur Rückverformung der Aufweitung an greifen den Form körper (7), der zwei schneidenartige, im wesentlichen rechtwinkelig zu der Ebene des Bauteils (1) ausgerichtete Flügel (7) aufweist, die an beiden Längsseiten (11) des Bauteils (1) unter einem spitzen Winkel zur Kraftrichtung angreifen,
- - einem den Formkörper (7) und den Aufweitkörper (5) gemeinsam haftenden Trägerkörper (2), wobei
das Bauteil (1) und der Trägerkörper (2) aus zwei parallel übereinanderliegenden
flachen Metallbandstreffen bestehen, deren eines Ende (6) mit einem Ende eines
Sicherheitsgurtes und deren anderes Ende (4) mit dem Fahrzeugaufbau verbunden
sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formkörper (7) in
Gurtkraftrichtung gegenüber dem Aufweitkörper (5) um einen Betrag derart versetzt
angeordnet ist, daß der Formkörper die von dem Aufweitkörper verursachte Aufwei
tung des Bauteils (1) nach Zurücklegung eines dem Betrag entsprechenden Verfor
mungsweges wieder etwa auf den Ausgangszustand zurückführt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Formschlußmittel,
(9, 10) zur Ausrichtung des Bauteils (1) und des Trägerkörpers (2) zueinander in der
Ausgangsstellung vorgesehen sind.
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