DE4407129C2

DE4407129C2 - Vorrichtung zur Sicherstellung der Insassensicherheit

Info

Publication number: DE4407129C2
Application number: DE4407129A
Authority: DE
Inventors: Johann Dipl Ing Tomforde; Anton Dipl Ing Reichel; Berthold Dipl Ing Klein; Karl-Heinz Dipl Ing Baumann
Original assignee: Daimler Benz AG; Mercedes Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1994-03-04
Filing date: 1994-03-04
Publication date: 1995-12-14
Anticipated expiration: 2014-03-05
Also published as: GB2287171B; DE4407129A1; FR2716848A1; GB9503985D0; FR2716848B1; ITRM950065A0; IT1277855B1; GB2287171A; ITRM950065A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sicherstellung der Insassensicherheit, insbesondere des Beifahrers, in einem Kom paktfahrzeug mit relativ kurzer vorderer und hinterer Deforma tionslänge.

Bei derartigen Fahrzeugen mit relativ geradlinig abgeschnittenem Vorbau und Heck und bis nahe an die jeweilige Abschlußkante rei chenden Rädern erfolgt im Falle eines Aufpralls ein frühzeitiger Fahrzeugbeschleunigungsanstieg, der es ermöglicht, gleichfalls eine frühe Wirkung vorhandener Rückhaltesysteme für die Insassen auszulösen. Um innerhalb der zur Verfügung stehenden geringen Deformationslänge ein Höchstmaß an Energieabsorption zu errei chen, setzt man die Räder gezielt als Deformationselemente ein, indem sie sich zwischen der angreifenden Stoßfläche und den drucksteif gestalteten seitlichen Längsträgern unter Energie absorption verformen. Trotz dieser Maßnahmen ist der Aufprall als hart zu bezeichnen und läuft innerhalb einer geringen Zeit spanne ab, wobei noch hinzukommt, daß es wegen der Aufprallart zu einem verstärkten Fahrzeugrückprall kommt.

Durch das DE-GM 93 12 073 ist es bei einem Kraftwagen mit rela tiv geringen Fahrzeugüberhängen bekannt, den maximal zur Verfü gung stehenden Deformationsweg dadurch voll auszuschöpfen, daß die Lufträume der Räder kurz vor dem Erreichen der Schwelle der plastischen Verformung der Fahrgastzelle zerstört werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Weg aufzuzeigen, wie die Insassen bei einem Aufprall der vorbeschriebenen Art bestmöglich vor Verletzungen geschützt werden können.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gelöst, die vorzugs weise die Kombination der im kennzeichnenden Teil des Patentan spruches 1 aufgeführten, teilweise für sich bekannten Merkmale umfaßt.

Durch diese Anordnung wird es insbesondere dem Beifahrer ermög licht, sich bei einem Frontalaufprall gezielt nach vorn zu ver lagern, ohne daß sich die Gurtgeometrie verändert und die Gefahr des sogenannten "Submarinings" entsteht. Der große Freiraum zur Instrumententafel hin wird gezielt ausgenutzt, um den Insassen bremsweg speziell bei Fahrzeugen mit sehr kurzer Knautschzone zu vergrößern und damit die Insassenbelastung bei einem Frontalauf prall zu senken. Die Sitzvorverlagerung wirkt dabei als Becken gurtkraftbegrenzung. Durch die Wirkung des Gurtstraffers, der das Gurtband über das bisher gebräuchliche Maß gegen den Körper des Insassen preßt, wird die Gefahr minimiert, daß Abbremsweg verschenkt wird.

Wird die Rückenlehne und/oder die Kopfstütze karosserieseitig abgestützt, so ergeben sich Gewichtsvorteile, da der Lehnenauf bau keinen besonders hohen Festigkeitsanforderungen mehr genügen muß.

Ist in diesem Zusammenhang die Rückenlehne neigungsveränderlich und/oder der Sitz längsverschiebbar, so ist dafür Sorge zu tra gen, daß die Abstützwirkung der Rückenlehne und/oder der Kopf stütze erst bei einem aufprallbedingten, vorbestimmten Beschleu nigungsanstieg der gestaltfesten Fahrgastzelle in Funktion tritt.

Um insbesondere den Beifahrer, der relativ hecknah sitzt, bei einem Heckaufprall noch besser zu schützen, ist der Sitzträger über eine vorzugsweise teleskopisch ineinander geführte, bei Stoßbelastung gegen Einschieben gesperrte Schubstange mit der heckseitigen Deformationszone verbunden.

Ist fahrerseitig eine Sicherheitslenksäule mit einem sensoraus lösbaren, den Oberkörper des Insassen abstützenden Gaskissen vorgesehen, so werden die durch den geringeren Abstand zwischen Insasse und Armaturentafel gegebenen Nachteile kompensiert.

Um ein zu starkes, die Gurtgeometrie negativ beeinflussendes Ab tauchen des Insassen im Aufprallfall zu vermeiden, stützt sich das Sitzpolster des Sitzkissens auf einem als Deformationsglied ausgebildeten Sitzkeil ab.

Damit während des Unfallablaufes zu starke Anpreßkräfte des Gurtbandes unterbleiben bzw. keine ungewünschte Insassenvorver lagerung stattfindet, entspricht die durch das schultergurtsei tige Deformationsglied herbeigeführte Vorverlagerung zumindest der des Sitzträgers.

In besonders einfacher Ausführung kann das schultergurtseitige Deformationsglied als wenigstens eine Gurtband-Reißnaht ausge bildet sein.

Eine leicht erreichbare, sich selbsttätig einstellende obere Gurtumlenkung wird geschaffen, wenn die vom Schultergurtab schnitt durchlaufene Öse einer höhenverstellbaren Kopfstütze an gegliedert ist.

Zur gezielten Sitzvorverlagerung im Aufprallfall wird vorge schlagen, daß der Sitzträger - gegen Abheben gesichert - auf mindestens einer karosseriefesten Schiene mit einem Hutprofil ruht und mittels wenigstens eines von ihm abragenden Schraubenschaftes in eine Bohrung in der Schiene eintritt, an die sich in Richtung der Spritzwand ein durch den Schraubenschaft aufweitbarer Schlitz anschließt.

Wird die Breite des Schlitzes über dessen Länge verändert, so kann die zum Verschieben des Sitzträgers erforderliche Kraft ge zielt beeinflußt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines vereinfacht wiedergegebenen Kom paktfahrzeugs,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Darstellung nach Fig. 1 bei feh lender Dach- und Seitenpartie,

Fig. 3 ein gurtbandseitiges, durch Reißnähte gebildetes Deforma tionsglied und

Fig. 4 eine karosserieseitig festgelegte Schiene mit einer Vor richtung zur energieabsorbierenden Verschiebung eines aufgelagerten, nicht näher dargestellten Sitzträgers.

Gemäß den Fig. 1 und 2 ist die Karosserie 1 eines vereinfacht dargestellten Kompaktfahrzeuges mit einer besonders gestaltfe sten Fahrgastzelle 2 versehen, die in ihrem umschlossenen Raum zwei Sitze 3 und 4 aufnimmt, wobei der einen Beifahrersitz dar stellende Sitz 4 gegenüber dem Sitz 3 zurückversetzt ist und da durch einen großen Abstand zur Armaturentafel 5 und zur Spritz wand 6 aufweist.

Der als Fahrersitz konzipierte Sitz 3 ist in nicht dargestell ter, jedoch bekannter Weise zumindest in Längsrichtung verstell bar und ist einer in Achsrichtung unter Energieabsorption ver kürzbaren Sicherheitslenksäule 7 zugeordnet, deren Lenkhandrad 8 ein abgedecktes Gaskissen 9 beherbergt.

Der Sitz 4 nimmt einen Insassen 10 auf, der durch einen Automa tik-Dreipunktgurt 11 gehalten ist, dessen Beckengurtenden 12 sitzseitig und dessen Schultergurtende 13 unter Zwischenschal tung eines Deformationsgliedes 14 zu einem angedeuteten karosse riefesten Gurtroller 15 mit Gurtstraffer 16 geführt ist. Jeder Sitz 3 und 4 weist ein Sitzkissen 17 und eine Rückenlehne 18 mit Kopfstütze 19 auf, wobei letzterer eine Öse 20 zugeordnet ist, die von Schultergurtabschnitt 21 durchlaufen wird. Zusammen mit der Höhenanpassung der Kopfstütze 19 erfolgt dadurch auch eine Höheneinstellung des oberen, durch die Öse 20 gebildeten Gurtum lenkpunktes.

Wie in Fig. 1 lediglich bezüglich des Sitzes 3 angedeutet, stützt sich das Sitzpolster 22 auf einen Sitzkeil 23 ab, der sich bei starker Belastung plastisch verformt und dabei sicher stellt, daß das Becken des Insassen 10 unter Veränderung der Gurtgeometrie nicht zu weit abtaucht. Insbesondere der Sitz 4 stützt sich über einen Sitzträger 24 an ortsfesten Schienen 25 ab, deren Ausgestaltung insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht. Die Schiene 25 ist mit einem hutförmigen Profil ausgestattet und am Fahrzeugboden 26 befestigt. Jeweils ein vom nicht dargestellten Sitzträger abragender Schraubenschaft 27 durchdringt eine ober seitig der Schiene 25 eingelassene Bohrung 28 und legt somit dem Sitzträger über mehrere gleichartig ausgebildete Befestigungs stellen jeweils unter Zwischenlage einer Gegenhalteplatte 29 an einer unterseitigen Gewindeplatte 30 fest. Ausgehend von der Bohrung 28 erstreckt sich in Richtung der in Fig. 1 angedeuteten Spritzwand 6, der zur energieabsorbierenden Abstützung der Füße 31 des Insassen 10 eine z. B. aus Hartschaumstoff bestehende Fuß auflage 32 vorgeschaltet ist, ein Schlitz 33 mit gleicher oder aber auch unterschiedlicher Breite, der beim Eintritt einer vor bestimmten Belastung an den Befestigungsstellen durch den je weils zugeordneten Schraubenschaft 27 unter Energieabsorption aufgeweitet wird.

Durch diese gezielt verschiebbare Anordnung insbesondere des Sitzes 4 wird das Belastungsniveau für den Insassen 10 reduziert und gleichzeitig eine bewegliche fasse geschaffen, die den Rück prall des Kompaktfahrzeugs mindert. Da bei dieser Belastungsart ebenso wie bei einem Heckaufprall die Rückenlehne 18 große Stützkräfte aufnehmen muß, die letztendlich in die Karosserie 1 eingeleitet werden müssen, stützt sich - um die Festigkeit der Rückenlehne 18 und einer zugeordneten Neigungsverstelleinrich tung nicht unvertretbar hochschrauben zu müssen - die Rücken lehne 18, wie in den Fig. 1 und 2 angedeutet, über ein Stützele ment 34 an einer karosserieseitigen Schiene 35 ab, wobei z. B. mittels einer massebelasteten Sperre erreicht wird, daß Ver stellbewegungen der Rückenlehne 18 bzw. des ganzen Sitzes 3 und 4 durchgeführt werden können, eine Verschiebebewegung beim auf prallbedingten Auslenken der massebelasteten Sperre jedoch un terbleibt.

Eine solche Sperrwirkung weist auch eine Schubstange 36 mit te leskopartig ineinander geführten Abschnitten auf, die die heck seitige Deformationszone 37 mit dem dem Sitz 4 zugeordneten Sitzträger 24 verbindet, so daß es bei Intrusionen nicht zur Beaufschlagung der relativ stoßnahen Rückenlehne 18 kommt.

Aus Fig. 3 geht hervor, wie das in Fig. 2 nur angedeutete, dem Schultergurtende 13 zugeordnete Deformationsglied 14 ausgebildet sein kann. Das Gurtband ist auf einem festgelegten Abschnitt dreilagig übereinander gefaltet und durch Längsnähte miteinander vernäht, die Reißnähte 38 darstellen, welche beim Überschreiten einer vorbestimmten Gurtbelastung sich unter Energieabsorption lösen.

Claims

1. Vorrichtung zur Sicherstellung der Insassensicherheit, insbe sondere des Beifahrers, in einem Kompaktfahrzeug mit relativ kurzer vorderer und hinterer Deformationslänge, gekennzeichnet durch die Kombina tion der folgenden, teilweise für sich bekannten Merkmale:

a) der Insasse (10) weist selbst bei in vorderster Stellung sich befindendem Sitz (4) einen großen Abbremsweg bis zur Armatu rentafel (5) und Spritzwand (6) auf,
b) der Insasse (10) ist durch einen Automatik-Dreipunktgurt (11) gehalten, dessen Beckengurtenden (12) sitzfest und dessen Schultergurtende (13) unter Zwischenschaltung eines Deformati onsgliedes (14) fahrzeugfest gehalten ist,
c) das Schultergurtende (13) wird bei dem vorbaubedingt frühen Fahrzeugbeschleunigungsanstieg durch einen Gurtstraffer (16) eingezogen, durch den das Gurtband mit einer gerade noch er träglichen Vorspannkraft gegen den Körper des Insassen (10) gepreßt wird,
d) der Schultergurtabschnitt (21) wird durch eine lehnenseitige, höhenverstellbare Öse (20) geführt,
e) der Sitzträger (24) ist gegenüber der Karosserie (1) so fest gelegt, daß er sich ab einer vorbestimmten Belastung unter Energieabsorption entgegen der Stoßrichtung verschiebt und
f) der Spritzwand (6) ist fahrgastraumseitig eine die Füße (31) des Insassen (10) energieabsorbierend abstützende Fußauflage (32) vorgeschaltet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückenlehne (18) und/oder die Kopfstütze (19) karosse rieseitig abgestützt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützwirkung der Rückenlehne (18) und/oder der Kopf stütze (19) erst bei einem aufprallbedingten, vorbestimmten Be schleunigungsanstieg der gestaltfesten Fahrgastzelle (2) in Funktion tritt.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzträger (24) über eine vorzugsweise teleskopisch in einander geführte, bei Stoßbelastung gegen Einschieben gesperrte Schubstange (36) mit der heckseitigen Deformationszone (37) ver bunden ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß fahrerseitig eine Sicherheitslenksäule (7) mit einem sensor auslösbaren, den Oberkörper des Insassen (10) abstützenden Gas kissen (9) vorgesehen ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Sitzpolster (22) des Sitzkissens (17) auf einem als Deformationsglied ausgebildeten Sitzkeil (23) abstützt.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das schultergurtseitige Deformationsglied (14) herbeigeführte Vorverlagerung zumindest der des Sitzträgers (24) entspricht.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das schulterseitige Deformationsglied (14) als wenigstens eine Gurtband-Reißnaht (38) ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Schultergurtabschnitt (21) durchlaufene Öse (20) ei ner höhenverstellbaren Kopfstütze (19) angegliedert ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitzträger (24) - gegen Abheben gesichert - auf minde stens einer karosseriefesten Schiene (25) mit einem Hutprofil ruht und mittels wenigstens eines von ihm abragenden Schrauben schaftes (27) in eine Bohrung (28) in der Schiene (25) eintritt, an die sich in Richtung der Spritzwand (6) ein durch den Schrau benschaft (27) aufweitbarer Schlitz (33) anschließt.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Breite des Schlitzes (33) über dessen Länge ändert.