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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeuginsassenschutzsystem
zur Verbesserung der Fahrzeugunfallsicherheit. Ein Fahrzeuginsassenschutzsystem
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 ist bekannt aus
US-A-3 992 046 .
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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In
den letzten Jahren wurden mit dem Ziel der Verbesserung der Sicherheit
der Fahrzeuginsassen zum Zeitpunkt einer Fahrzeugkollision verschiedene
Fahrzeugkarosseriestrukturen vorgeschlagen, bei denen der Verformungsmodus
des Teils einer Fahrzeugkarosserie, der nicht dem Fahrgastraum entspricht,
in geeigneter Weise so kontrolliert wird, dass die Verzögerung des
Fahrgastraumes des Fahrzeugs reduziert wird, wobei die Verformung
nicht den Fahrgastraum erreicht (siehe offengelegte japanische Patentveröffentlichung
Nr.
07-101354 und andere).
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Einer
der wichtigen Faktoren, die die Ernsthaftigkeit der Verletzung eines
Fahrzeuginsassen bestimmen, ist der maximale Wert der Beschleunigung (oder
Verzögerung)
des Fahrzeuginsassen. Um die Verletzung des Fahrzeuginsassen zu
minimieren, sollte daher die Verzögerung (im Fall eines Frontalzusammenstoßes) reduziert
werden. Die Verzögerung des
Fahrzeuginsassen wird durch die Kraft erzeugt, die von einem Rückhaltesystem
wie z. B. einem Sitzgurt ausgeübt
wird. Da ein Sitzgurt wie eine Feder wirkt, tritt der maximale Wert
der Verzögerung
des Fahrzeuginsassen dann auf, wenn die Längung des Sitzgurtes maximal
wird, während
sich der Fahrzeuginsasse unter der Trägheitskraft nach vorne bewegt.
Der maximale Wert der Verzögerung
des Fahrzeuginsassen nimmt in Relation mit der Zunahme der Vorwärtsbewegung
des Fahrzeuginsassen unter der Trägheitskraft zu, und kann sogar
die mittlere Verzögerung
der Fahrzeugkarosserie übersteigen.
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Wenn
die Beziehung zwischen der Fahrzeugverzögerung und der Insassenverzögerung durch
die Eingabe und die Ausgabe in und aus einem System dargestellt
wird, das eine Feder (das Rückhaltesystem)
und eine Masse (die Masse des Fahrzeuginsassen) umfasst, kann angenommen
werden, dass die maximale Längung
der Feder und der Zeitpunkt, zu dem diese auftritt, durch die Wellenform (Zeitverlauf)
der Fahrzeugkarosserieverzögerung
bestimmt wird. Um die Fahrzeuginsassenverzögerung zum Zeitpunkt einer
Fahrzeugkollision zu minimieren, ist es daher notwendig, nicht nur
die mittlere Beschleunigung der Fahrzeugkarosserie zu reduzieren, sondern
auch das Überschießen aufgrund
des Vorhandenseins der Feder (Sitzgurt) zu reduzieren, indem die
Wellenform der Fahrzeugkarosserieverzögerung angepasst wird.
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In
einem Großteil
der herkömmlichen
Fahrzeugkarosseriestrukturen wird einer Knautschzone, die an einem
vorderen Abschnitt der Fahrzeugkarosserie zwischen einem Kollisionsreaktions-Erzeugungselement
(wie z. B. Seitenträgern)
und anderen Komponenten ausgebildet ist, erlaubt, sich so zu verformen,
dass sie die Stoßenergie
absorbiert, wobei die Wellenform der Fahrzeugkarosserieverzögerung angepasst
wird durch Ändern
der Reaktionseigenschaft durch geeignete Auswahl der Abmessungen der
verschiedenen Teile.
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In
jedem Fall besteht kein Zweifel, dass die Wellenform der Fahrzeugkarosserieverzögerung ein wichtiger
Faktor beim Reduzieren der Verletzung des Fahrzeuginsassen ist. 9 zeigt eine Wellenform der
Verzögerung
des Sitzgurtes, der vorzugsweise die Fahrzeuginsassenverzögerung gemäß den vorangehenden
Betrachtungen kontrollieren würde.
Wie mit der durchgezogenen Linie gezeigt ist, wird anfangs für eine vorgeschriebene
(kurze) Zeitperiode eine Verzögerung
erzeugt, die größer ist
als die mittlere Verzögerung
der Fahrzeugkarosserie, woraufhin eine Verzögerung in entgegenge setzter
Richtung für eine
weitere vorgeschrieben (kurze) Zeitperiode erzeugt wird. Anschließend wird
dem Sitz erlaubt, mit der mittleren Verzögerung zu verzögern. Gemäß den Simulationsdurchläufen, die
von den Erfindern durchgeführt
wurden, wurde festgestellt, dass eine solche Wellenform der Fahrzeugsitzverzögerung die
Fahrzeuginsassenverzögerung
besser reduzieren kann als das Ausüben einer konstanten Verzögerung (Rechteckwelle),
wenn die Strecke für
die Verzögerung
des Fahrzeugs (oder der dynamische Hub) gleich ist.
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Gemäß einer
herkömmlichen
Fahrzeugkarosseriestruktur tendiert ein relativ schwächerer Teil der
Knautschzone dazu, sich anfangs zu verformen, gefolgt von der Verformung
eines relativ stärkeren Teils
der Knautschzone. Die Wellenform der Kollisionsreaktion oder der
Fahrzeugkarosserieverzögerung
weist ein relativ niedriges Anfangsniveau auf, dem eine Periode
mit einem hohen Niveau folgt, wobei dies beim Reduzieren der Verzögerung des
Fahrzeuginsassen unerwünscht
ist. Um dieses Problem zu beseitigen, wurde vorgeschlagen, eine
konstante Reaktion zu erreichen durch kontrolliertes Kollabieren
der Seitenträger,
und eine stabile Reaktion aufrechtzuerhalten durch Vorsehen mehrerer
Trennwände
in den Seitenträgern
(offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr.
07-101354 ).
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Solche
Vorschläge
waren jedoch nur fähig, dem
Fahrzeug zu erlauben, mit einer konstanten Rate (Rechteckwelle)
zu verzögern,
und waren ungeeignet, eine gewünschte
Verzögerungswellenform
zu erreichen, wie in 9 gezeigt
ist. Um die Verzögerung
des Fahrzeuginsassen gegenüber
derjenigen der herkömmlichen
Anordnung zu reduzieren, ist es notwendig, die Wellenform der Fahrzeugsitzverzögerung zu
erreichen, wie in 9 gezeigt
ist.
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In
den anhängigen
US-Patentanmeldungen Nrn.
09/377.366 und
09/376.888 , beide eingereicht am
18. August 1999, wurde Vorschläge
gemacht, um eine relative Verzögerung
und Beschleunigung des Fahrzeugsitzes oder des den Fahrzeugsitz
tragenden Elements bezüglich
des Hauptteils der Fahrzeugkarosserie so zu beeinflussen, dass der
Fahrzeuginsasse eine Verzögerung
ab einer frühen
Phase einer Fahrzeugkollision erfahren kann, wobei die maximale
Fahrzeuginsassenverzögerung
reduziert werden kann durch Verteilen der Trägheitskraft, die auf den Fahrzeuginsassen
wirkt, über
eine längere Zeitperiode.
In solchen früher
vorgeschlagenen Anordnungen war der Sitzgurt im Sitz eingebaut,
im Gegensatz zum herkömmlichen
Sitzgurt, der an der Fahrzeugkarosserie angebracht ist, mit Ausnahme der
Sitzgurtschnalle, die normalerweise am Sitz angebracht ist. Es gibt
weitere anhängige
US-Patentanmeldungen
mit späteren
Anmeldungsdaten, die sich ebenfalls auf ähnliche Erfindungsgegenstände beziehen.
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Da
vorzugsweise das Gewicht der Fahrzeugkarosserie minimiert wird und
ein Standardsitzgurt mit einer an der Fahrzeugkarosserie angebrachten Rückziehvorrichtung
verwendet wird, ist jedoch eine weitere Verbesserung der Anordnung
erwünscht.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Im
Hinblick auf eine solche Erkenntnis der Erfinder ist es eine Hauptaufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein Fahrzeuginsassenschutzsystem zu schaffen,
das vorzugsweise die Fahrzeuginsassenverzögerung zum Zeitpunkt einer
Fahrzeugkollision reduziert, indem eine sehr einfache Struktur verwendet
wird.
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Eine
zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Fahrzeuginsassenschutzsystem
zu schaffen, das an die Standardgestaltung des Sitzgurtes und der
Fahrzeugkarosserie angepasst ist.
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Eine
dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, ein Fahrzeuginsassenschutzsystem
zu schaffen, das das Gewicht der Fahrzeugkarosserie nicht wesentlich
erhöht.
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Diese
Aufgaben werden durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Wenn
sich der bewegliche Teil infolge einer Fahrzeugkollision nach hinten
bewegt, wird der Sitzgurt nach hinten gezogen und erfüllt die
Funktion, eine Verzögerung
auf den Fahrzeuginsassen in einer frühen Phase der Fahrzeugkollision
auszuüben.
Anschließend
folgt eine leichte Lockerung des Sitzgurtes, wenn der bewegliche
Teil einer nach vorne gerichteten Kraft ausgesetzt wird. Eine frühe Ausübung einer
nach vorne gerichteten Verzöge rung
gefolgt von der Ausübung
einer Verzögerung,
die tendenziell den unakzeptablen scharfen Anstieg der Verzögerung des
Fahrzeuginsassen lindert, erreicht einen gewünschten Zeitverlauf der Verzögerung für den Fahrzeuginsassen
und minimiert die Verletzung des Fahrzeuginsassen bei einem gegebenen
Verformungsstoß der
Fahrzeugkarosserie.
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Die
Kraftquelle kann ein Aktivpulver-Stellglied umfassen, wie z. B.
eine Hochdruckgaserzeugungsvorrichtung, um eine nach hinten gerichtete Kraft
auf den beweglichen Teil auszuüben.
Alternativ kann die Kraftquelle ein Stoßübertragungselement umfassen,
wie z. B. ein G-Kontrollelement, das einen Teil des beweglichen
Teils bildet, und dafür
ausgelegt ist, eine nach hinten gerichtete Kraft auf den beweglichen
Teil auszuüben,
wenn das Stoßübertragungselement
einen Stoß von
einer Fahrzeugkollision aufnimmt. Ferner ist ein passives Anschlagelement
vorgesehen, das zwischen dem beweglichen Teil und einem festen Teil
der Fahrzeugkarosserie eingesetzt ist, wobei der Anschlag dafür ausgelegt
ist, mit dem beweglichen Teil zu kollidieren, wenn sich der bewegliche
Teil bezüglich
der Fahrzeugkarosserie unter der nach hinten gerichteten Kraft nach
hinten bewegt.
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Typischerweise
umfasst der erste Verankerungspunkt eine Sitzgurtschnalle, wobei
der zweite Verankerungspunkt einen Schulteranker des Sitzgurtes
umfasst. Die Ankerpunkte können
einen dritten Ankerpunkt enthalten, der entweder am beweglichen Teil
oder an einem feststehenden Teil der Fahrzeugkarosserie angebracht
ist.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in welchen:
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1 eine perspektivische Ansicht
eines wesentlichen Teils einer Kraftfahrzeugkarosserie ist, die
die vorliegende Erfindung verwendet;
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2 eine vereinfachte Seitenansicht
der Fahrzeugkarosserie ist;
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3 eine vergrößerte Schnittansicht
eines Kraftstellgliedes für
den Sitzba sisrahmen ist;
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4 eine Draufsicht des Fahrzeugsitzes und
des zugehörigen
Sitzgurtes ist;
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5 eine Ansicht ähnlich der 2 ist, die eine Anfangsphase
einer Fahrzeugkollision zeigt;
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6 eine Ansicht ähnlich der 2 ist, die einen frühen Teil
einer mittleren Phase der Fahrzeugkollision zeigt;
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7 eine Ansicht ähnlich der 2 ist, die einen späten Teil
der mittleren Phase der Fahrzeugkollision zeigt;
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8 eine Ansicht ähnlich der 2 ist, die eine Schlussphase
der Fahrzeugkollision zeigt;
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9 ein Graph ist, der wünschenswerte Verzögerungswellenformen
des beweglichen Teils der Fahrzeugkarosserie und des Fahrzeuginsassen zeigt;
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10 eine Ansicht ähnlich der 2 ist, die eine Vergleichsausführungsform
zeigt; und
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11 eine Ansicht ähnlich der 2 ist, die eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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GENAUE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 ist eine perspektivische
Ansicht, die einen wesentlichen Teil einer Kraftfahrzeugkarosserie zeigt,
die die vorliegende Erfindung verwendet. Wie in dieser Zeichnung
gezeigt ist, ist ein Sitzbasisrahmen 2 auf einer Fahrzeugkarosserie 1 so
platziert, dass er in Vorwärts-Rückwärts-Richtung
der Fahrzeugkarosserie beweglich ist. Um die Darstellung klarer
zu machen, ist der Sitzbasisrahmen 2 zu einem stabartigen
Element vereinfacht, kann jedoch in der Praxis eine beliebige Rahmenstruktur
oder ein beliebiges Element umfassen. Wie in 2 gezeigt ist, umfasst ferner die Fahrzeugkarosserie 1 einen
Bodenabschnitt 1a eines Fahrgastraumes 4, der
integral an einer oberen Oberfläche
eines Paares von Seitenträgern 3 angebracht
ist, die vom Vorderende zum Hinterende der Fahrzeugkarosserie auf
jeder Seite der Fahrzeugkarosserie verlaufen, um als Hauptenergieabsorptionselemente
zu dienen, wobei sich ein Schottabschnitt 1b von der Vorderkante
des Bodenabschnitts 1a zur Unterkante der vorderen Windschutzscheibe
an der Grenze zwischen dem Fahrgastraum 4 und einem Motorraum 5 nach
oben erstreckt.
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Der
Sitzbasisrahmen 2 erstreckt sich in Vorwärts-Rückwärts-Richtung
parallel zum Bodenabschnitt 1a der Fahrzeugkarosserie 1.
Das Vorderende des Sitzbasisrahmens 2 ist mit einem Kraftstellglied 6 versehen,
das eine Hochdruckgaserzeugungsvorrichtung umfasst, wobei das hintere
Ende des Sitzbasisrahmens 2 mit einer Dämpfungsvorrichtung 10 versehen
ist, die einen passiven Anschlag umfasst, wie im Folgenden beschrieben
wird.
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Ein
Sitz 8 ist auf dem Sitzbasisrahmen 2 montiert
und kann mit einer Sitzgleiteinstellunganordnung versehen sein,
die zwischen dem Sitz 8 und dem Sitzbasisrahmen 2 angeordnet
ist, obwohl dies in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, da die Anordnung
selbst herkömmlich
ist und deren Struktur keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet.
Der Sitzbasisrahmen 2 und der Sitz 8 bilden zusammen
einen beweglichen Teil 20, der normalerweise integral mit
der Fahrzeugkarosserie 1 ist, sich jedoch zum Zeitpunkt
einer Fahrzeugkollision in Vorwärts-Rückwärts-Richtung
relativ zur Fahrzeugkarosserie 1 bewegen kann, wie im folgenden
beschrieben wird.
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Der
Sitz 8 ist mit einem Sitzgurt 9 versehen, der
drei Verankerungspunkte aufweist. Eine Sitzgurtschnalle 9a,
die fest an einer Seite des Sitzes 8 angebracht ist, bildet
einen ersten Verankerungspunkt, während ein Schulteranker 9b,
der fest an einem oberen Teil einer Mittelsäule 15 angebracht
ist, einen zweiten Verankerungspunkt bildet. Ein Beckengurtanker 9c (4), der fest an einem unteren Teil
der Mittelsäule 15 oder
einem Fahrzeugkarosserieteil in der Nähe hiervon am Ende des Beckengurtes
entfernt von der Sitzgurtschnalle 9a angebracht ist, bildet
einen dritten Verankerungspunkt. Alternativ kann der Beckengurtanker 9c auch
an der entsprechenden Seite des Sitzes 8 angebracht sein.
In jedem Fall ist der Sitzgurt 8 an sich herkömmlich und ist
mit einer Zungenplatte versehen, die in einem Mittelteil des Sitzgurtes 9 eingesetzt
ist und dafür
ausgelegt ist, in die Sitzgurtschnalle 9a einzurasten.
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Wie
in 3 gezeigt ist, ist
das Vorderende des Sitzbasisrahmens 2 mit einem Stangenabschnitt 2a versehen,
der in einem Zylinder 11 der Hochdruckgaserzeugungsvorrichtung 6 aufgenommen
ist. Dieser Zylinder 11 ist fest an der Fahrzeugkarosserie 1 angebracht.
Ein Treibmittel 12 zum Erzeugen von Hochdruckgas ist tief
im Innern des Zylinders 11 aufgenommen und dafür ausgelegt,
beim Erfassen einer Fahrzeugkollision durch einen in den Zeichnungen nicht
gezeigten Sensor mittels einer Zündvorrichtung 13 gezündet zu
werden. Das von dem Treibmittel 12 erzeugte Hochdruckgas übt einen
Schub auf den Stangenabschnitt 2a des Sitzbasisrahmens 2 aus, wodurch
sich eine Rückwärtsbeschleunigung
des beweglichen Teils 20 ergibt.
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Das
hintere Ende des Sitzbasisrahmens 2 ist dafür ausgelegt,
mit der Dämpfungsvorrichtung 10 nach
einer vorgeschriebenen Rückwärtsbewegung des
Sitzbasisrahmens 2 relativ zur Fahrzeugkarosserie 1 in
Eingriff zu gelangen. Die Dämpfungsvorrichtung 10 kann
z. B. einen Anschlag umfassen, der aus einer Wabenstruktur besteht,
die am hinteren Ende des Sitzbasisrahmens 2 anstößt, wenn
sich dieser um eine vorgeschriebene Strecke relativ zur Fahrzeugkarosserie 1 nach
hinten bewegt, wobei die resultierende Reaktionskraft eine entgegengesetzte Beschleunigung
oder eine Vorwärtsbeschleunigung erzeugt,
die auf den Sitzbasisrahmen 2 und den Fahrzeugsitz 8 ausgeübt wird.
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Wie
in 4 gezeigt ist, wird
der Fahrzeuginsasse durch den Sitzgurt 9 zurückgehalten, der
an der Mittelsäule 15 an
zwei Punkten (9b und 9c) und am Sitz 8 oder
am beweglichen Teil 20 an einem Punkt (9a) verankert
ist. Es ist zu beachten; dass der Fahrzeuginsasse zum Zeitpunkt
einer Fahrzeugkollision einer nach vorne gerichteten Trägheitskraft
ausgesetzt ist, wobei er hauptsächlich
durch den Sitzgurt 9 zurückgehalten wird. Ansonsten
würde der
Fahrzeuginsasse relativ zur Fahrzeugkarosserie 1 nach vorne
geworfen. Mit anderen Worten, der Fahrzeuginsasse kann zu einem
solchen Zeitpunkt hauptsächlich
aufgrund der Rückhaltung
durch den Sitzgurt 9 einer kontrollierten Vorwärtsverzögerung unterworfen
werden, wobei das Niveau der Vorwärtsverzögerung am effektivsten durch
Anpassen der Spannung des Sitzgurtes 9 kontrolliert werden
kann. Wenn z. B. die Sitzgurtschnalle 9a bezüglich der Fahrzeugkarosserie
nach hinten bewegt wird, wie durch den Pfeil F gezeigt ist, wird
die auf dem Fahrzeuginsassen wirkende Verzögerung erhöht, und umgekehrt.
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Im
Folgenden wird die Funktionsweise der obenbeschriebenen Struktur
zum Zeitpunkt einer Fahrzeugkollision mit Bezug auf die 5 bis 8 beschrieben.
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Wie
in 5 gezeigt ist, kollabiert
dann, wenn das Fahrzeug mit einem Objekt W kollidiert, der vordere
Blechabschnitt der äußeren Karosseriehülle, wobei
die vorstehenden vorderen Enden der Seitenträger 3 unmittelbar
anschließend
mit dem Objekt W kollidieren. Wenn die Seitenträger 3 kollabieren,
wird eine vorgeschriebene Verzögerung
erzeugt, woraufhin unmittelbar die Zündung des Treibmittels 12 erfolgt.
Das erzeugte Hochdruckgas drückt
den Stangenabschnitt 2a nach hinten, wobei eine Rückwärtsbeschleunigung
(in der Zeichnung durch den Pfeil A gezeigt) im Sitzbasisrahmen 2 oder
im beweglichen Teil 20 erzeugt wird. Als Ergebnis erfährt der
Fahrzeuginsasse eine Verzögerung
aufgrund der Rückwärtsbewegung
des beweglichen Teils 20 zusätzlich zu der Verzögerung aufgrund
des Kollabierens der Fahrzeugkarosserie 1 oder der Fahrzeugkarosserie (Anfangsphase
der Kollision).
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Da
in dieser Phase die Verzögerung
des Fahrzeuginsassen nahezu vollständig auf der Rückhaltung
durch den Sitzgurt beruht, ist es wichtig, wie schnell der Sitzgurt 9 auf
den Fahrzeuginsassen einwirkt. Gemäß der dargestellten Ausführungsform wird
die Sitzgurtschnalle 9a zusammen mit dem Sitzbasisrahmen 2 in
einer frühen
Phase der Fahrzeugkollision nach hinten verschoben, während die
restlichen Verankerungspunkte 9b und 9c bezüglich der Fahrzeugkarosserie 1 ortsfest
bleiben. Von der Fahrzeugkarosserie aus betrachtet wird daher einer
der Verankerungspunkte (9a) des Sitzgurtes 9 nach
hinten bewegt, wobei der Sitzgurt 9 hierdurch effektiv den
Fahrzeuginsassen ab einem relativ frühen Zeitpunkt der Fahrzeugkollision
zurückhält. Dies
bedeutet, dass der Fahrzeuginsasse eine Vorwärtsverzögerung ab einer frühen Phase
der Fahrzeugkollision erfahren kann, wobei dies vorteilhaft ist,
um den Zeitverlauf der Verzögerung
des Fahrzeuginsassen zu optimieren, wie vorher beschrieben worden
ist.
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In
einem frühen
Teil einer Zwischenphase der Kollision, der in 6 gezeigt ist, kollidiert das hintere
Ende des Sitzbasisrahmens 2 mit der Dämpfungsvorrichtung 10,
wobei die resultierende Reaktionskraft den Sitzbasisrahmen 2 zurückdrückt, so dass
der bewegliche Teil 20 eine entgegengesetzte Beschleunigung
oder eine Vorwärtsbeschleunigung bezüglich der
Fahrzeugkarosserie erfährt
(wie in der Zeichnung durch den Pfeil B gezeigt). Dieser Zustand der
Verzögerung
in Richtung des Fortschreitens der Kollision erscheint als Verzögerungsniveau
des Sitzes, das in einen negativen Bereich in 9 sinkt, wobei diese Rückwärtsverzögerung bewirkt,
dass der Aufbau der Verzögerung,
die auf den Fahrzeuginsassen wirkt, unterhalb eines erträglichen
Niveaus gehalten wird.
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In
einem späteren
Teil der Zwischenphase der Kollision, der in 7 dargestellt ist, hat der Druck vom
Hochdruckgas bereits nachgelassen, da das Gas entweder abgelassen
oder entlüftet
worden ist, wobei die Kollision des hinteren Endes des Sitzbasisrahmens 2 mit
der Dämpfungsvorrichtung 10 abgeschlossen
ist, da die Dämpfungsvorrichtung 10 vollständig kollabiert
ist. Der Sitzbasisrahmen 2 kann somit zusammen mit dem
Sitz 8 mit dem übrigen
Teil der Fahrzeugkarosserie verschoben oder verformt werden. Dieser
Zustand wird manchmal als "Abreitzustand" bezeichnet.
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In
einer Schlussphase der Kollision, die in 8 gezeigt ist, befindet sich der Fahrzeuginsasse, da
der bewegliche Teil 20 nun eine Einheit mit der Fahrzeugkarosserie 1 bildet,
im Abreitzustand bezüglich
der Fahrzeugkarosserie, wobei bis zum Abschluss der Fahrzeugkollision
die Verzögerung
der Fahrzeugkarosserie im Wesentlichen identisch ist mit derjenigen
des Fahrzeuginsassen (9)
und ein relativ konstantes Niveau beibehält. In dieser Phase kollabieren
die Seitenträger 3 fortschreitend
und absorbieren die Stoßenergie,
während
die Fahrzeugkarosserie verzögert
wird.
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Die
Verformung der Fahrzeugkarosserie zum Zeitpunkt einer Fahrzeugkollision
schreitet wie oben beschrieben fort, wobei der bevorzugte Zeitverlauf der
Fahrzeugsitzverzögerung
und der Fahrzeuginsassenverzögerung,
wie in 9 gezeigt, erreicht
werden kann. Selbst wenn keine angemessene Geschwindigkeitsdifferenz
zwischen dem beweglichen Teil 20 und der Fahrzeugkarosserie 1 erreicht werden
kann und die Verzögerung
des beweglichen Teils 20 nicht angemessen auf ein negatives
Niveau reduziert werden kann, wie in 9 gezeigt
ist, ist es immer noch möglich,
einen Abreitzustand in der Endphase der Kollision zu erreichen.
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Ein
Personenkraftfahrzeug ist typischerweise mit einem Paar Sitze 8 auf
jeder Seite ausgerüstet.
Die zwei Sitze 8 können
auf separaten Sitzbasisrahmen 2 montiert sein, die jeweils
mit einem zugehörigen
Kraftstellglied 6 und/oder einer Dämpfungsvorrichtung 10 verbunden
sind. Alternativ können
die zwei Sitze 8 integral mit einem gemeinsamen Sitzbasisrahmen
verbunden sein.
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In
dieser Ausführungsform
wurde eine passive Dämpfungsvorrichtung 10 verwendet,
um eine Vorwärtsbeschleunigung
auf dem beweglichen Teil 20 in der obenbeschriebenen Ausführungsform
auszuüben.
Eine Vergleichsausführungsform,
die eine Hochdruckgaserzeugungsvorrichtung ähnlich derjenigen für das Kraftstellglied 6 der
ersten Ausführungsform
verwendet, ist in 10 gezeigt.
Ein aktives Kraftstellglied 16 ähnlich dem Kraftstellglied 6 ist am
hinteren Ende des Sitzbasisrahmens 2 vorgesehen, um einem ähnlichen
Zweck wie die Dämpfungsvorrichtung 10 zu
dienen. Diese Vergleichsausführungsform
ist ansonsten der vorangehenden Ausführungsform ähnlich, wobei die entsprechenden
Teile mit ähnlichen
Bezugszeichen bezeichnet sind.
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Die
in 11 dargestellte Ausführungsform beruht
vollständig
auf passiven Vorrichtungen zum Ausüben sowohl einer Vorwärts- als
auch einer Rückwärtsverzögerung zum
Zeitpunkt einer Fahrzeugkollision. Diese Ausführungsform umfasst ein Stoßübertragungselement
in Form eines Paares von G-Kontrollrahmen 17, die sich
vom vorderen Ende des Sitzbasisrahmens 2 durch den Schottabschnitt 1b der Fahrzeugkarosserie 1 erstrecken.
Eine Dämpfungsvorrichtung 10 ähnlich derjenigen
für die
erste Ausführungsform
ist an einem Teil des Bodenabschnitts 1b nahe dem Hinterende
des Sitzbasisrahmens 2 vorgesehen. Wenn gemäß dieser
Ausführungsform das
Fahrzeug frontal mit einem Objekt kollidiert, kollabieren die Seitenträger 3 vor dem
G-Kontrollrahmen 17, wobei der Stoß der Kollision ab einer relativ frühen Phase
der Kollision auf den Sitzbasisrahmen 2 oder den beweglichen
Teil 20 übertragen
wird. Die Dämpfungsvorrichtung 10 übt eine
Vorwärtsbeschleunigung
auf den Sitzbasisrahmen 2 aus, gefolgt von einer vorgeschriebenen
Rückwärtsverschiebung des
beweglichen Teils 20 relativ zur Fahrzeugkarosserie 1 oder
eine gewissen Zeitverzögerung,
wobei der Sitzbasisrahmen 2 anschließend integral mit den übrigen Teil
der Fahrzeugkarosserie bewegt werden oder kollabieren kann.
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Wie
aus der vorangehenden Beschreibung deutlich wird, ist gemäß der vorliegenden
Erfindung an wenigstens einer Sitzgurtverankerung ein beweglicher
Teil vorgesehen, der in Vorwärts-Rückwärts-Richtung
relativ zur Fahrzeugkarosserie beweglich ist, wobei der bewegliche
Teil in einer frühen Phase
einer Fahrzeugkollision zwangsweise in Rückwärtsrichtung bewegt wird. Der
Fahrzeuginsasse wird somit in einer frühen Phase einer Fahrzeugkollision
mittels einer erhöhten
Spannung des Sitzgurtes einer Verzögerung ausgesetzt, die größer ist
als eine mittlere Verzögerung,
woraufhin im beweglichen Teil durch die leichte Lockerung des Sitzgurtes
vorübergehend
eine Vorwärtsbeschleunigung
erzeugt wird, bevor die gesamte Fahrzeugkarosserie schließlich mit
der mittleren Verzögerung
verzögert.
Somit kann der optimale Zeitverlauf der Verzögerung des Fahrzeuginsassen
erreicht werden, wobei der Fahrzeuginsasse verzögert werden kann, ohne irgendwelche
unzulässigen
Spitzen im Verzögerungsniveau
zu erfahren. Da ferner der normale Sitz und der normale Sitzgurt
verwendet werden können,
anstelle eines Sitzes mit eingebautem Sitzgurt, kann diese Anordnung
leicht auf einen weiten Anwendungsbereich angewendet werden.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen
derselben beschrieben worden ist, ist für Fachleute klar, dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen möglich sind,
ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung, der in den beigefügten Ansprüchen dargelegt
ist, abzuweichen.