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Die
Erfindung betrifft ein Rückhaltesystem beispielsweise
für ein
Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs
1. Darüber hinaus
betrifft die Erfindung ein Transportmittel, insbesondere ein Kraftfahrzeug,
einen Kraftwagen, ein Flugzeug, ein Raumfahrzeug, ein Schienenfahrzeug oder
dgl. mit einem derartigen Rückhaltesystem.
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Beispielsweise
aus dem Serienfahrzeugbau von Personenkraftwagen sind derartige
Rückhaltesysteme
in Form von Airbags in vielfacher Ausführung als bekannt zu entnehmen.
Dabei weisen derartige Airbags im Allgemeinen ein durch eine Umhüllung begrenztes
Rückhaltevolumen
auf, welches aus einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition
vergrößerbar ist.
Der in der Aufbewahrungsposition normalerweise zusammengefaltete
Airbag wird dabei bei Detektierung eines Unfalls pyrotechnisch mit
Gas befüllt,
so dass er sich schlagartig auf den sich vorverlagernden Insassen
hin entfaltet und somit zumindest mittelbar zu dessen Rückhaltung
beiträgt. Demzufolge
dient das üblicherweise
mittels eines Gasgenerators in die Umhüllung eingebrachte Gas einerseits
zur Entfaltung des Airbags und andererseits zur Erzielung der Rückhaltung
der jeweiligen Person.
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Allerdings
ist es unter bestimmten Umständen
problematisch, einen derartigen Gasgenerator einzusetzen. So gibt
es Umgebungen – beispielsweise
in der Luftfahrt – welche
den Einsatz von solchen Gasgeneratoren verunmöglichen. Darüber hinaus sind
andere ungünstige
Einflüsse
von derartigen Gasgeneratoren wie beispielsweise eine erhöhte Explosionsgefahr,
erhöhte
Kosten, ein erhöhtes
Gewicht und ein erhöhtes
Bauvolumen bekannt. Zudem können
heutige Airbags in manchen Umgebungen nicht platziert werden, beispielsweise
im Fond eines Personenkraftwagens, wenn dahinter Kinder oder Kleinkinder
sitzen sollen. Ein weiterer Nachteil herkömmlicher Rückhaltesysteme ist es, dass
diese nach einem Einsatz entsprechend kostenaufwändig ausgetauscht werden müssen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Rückhaltesystem der eingangs
genannten Art zu schaffen, welches in einem bedeutend breiteren
Einsatzgebiet verwendet werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Rückhaltesystem
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Darüber hinaus wird diese Aufgabe
auch durch ein Transportmittel mit einem derartigen Rückhaltesystem
gemäß Anspruch
22 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nichttrivialen
Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Um
ein Rückhaltesystem
zu schaffen, welches in einem bedeutend breiteren Einsatzgebiet Verwendung
finden kann, ist erfindungsgemäß eine mechanische
Vergrößerungseinrichtung
vorgesehen, mittels welcher das Rückhaltevolumen in die Rückhalteposition
verstellbar ist.
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Im
Unterschied zum bislang bekannten Stand der Technik ist es somit
erfindungsgemäß vorgesehen,
die Vergrößerung des
Rückhaltevolumens im
Wesentlichen nicht durch einen Gasgenerator – durch eine damit einhergehende
Entfaltung – zu
bewerkstelligen, sondern das Rückhaltevolumen
vielmehr auf mechanischem Weg – nämlich mittels
der Vergrößerungseinrichtung – bereitzustellen.
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Eine
derartige mechanische Vergrößerungseinrichtung
kann dabei auf einfache Weise durch geeignete mechanische Elemente
wie zum Beispiel Stabelemente oder Federelemente bereitgestellt werden.
Ein Vorteil einer derartigen mechanischen Vergrößerungseinrichtung ist es,
dass diese beispielsweise auf einfache Art und Weise reversibel ausgebildet
sein kann. Somit ist es beispielsweise möglich, bei einem drohenden
Unfall bzw. einer bevorstehenden Kollision das Rückhaltesystem vorsorglich zu
aktivieren bzw. in die Rückhalteposition zu
verstellen, wobei dieses im Anschluss an die Gefahrensituation ohne
Austausch auf relativ einfache und unkomplizierte Weise wieder in
seine Aufbewahrungsposition zurück
verstellt werden kann. Ein bei bisherigen Rückhaltesystemen mit hierzu
verwendeten Gasgeneratoren erforderlicher Austausch der gesamten
Einrichtung ist somit im Wesentlichen nicht mehr erforderlich.
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Ein
weiterer Vorteil einer derartigen mechanischen Vergrößerungseinrichtung
ist es, dass eine Entkoppelung der Entfaltungs- und Rückhaltewirkung
des Rückhaltesystems
gegeben ist. Während das
Entfalten bzw. das Überführen in
die Rückhalteposition
mittels der mechanischen Vergrößerungseinrichtung
vonstatten geht, erfolgt die Rückhaltewirkung
im Wesentlichen dadurch, dass das Rückhaltevolumen – vorzugsweise
gebildet durch die umhüllte Umgebungsluft – zur Rückhaltung
der zugehörigen Person
verwendet wird. Die Rückhaltewirkung
wird dabei vor allem über
den Innendruck des Rückhaltevolumens
erreicht. Dies kann über
eine Abdichtung des Rückhaltevolumens – gegebenenfalls
mit Ausströmöffnungen
und/oder Undichtigkeiten zur Dämpfung – erfolgen.
Trifft demzufolge die Person auf der Umhüllung des Rückhaltevolumens auf, so wird
diese entsprechend dämpfend
rückgehalten.
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Durch
die zumindest im Wesentlichen erfolgende Trennung bzw. Entkoppelung
der Entfaltungs- von der Rückhaltewirkung
ist es somit bei dem erfindungsgemäßen Rückhaltesystem möglich, dieses schon
frühzeitig
in die Rückhalteposition
zu verstellen. Im Unterschied zu einem durch Gas aus einem Gasgenerator
gebildeten Rückhaltevolumen
ist es dabei erfindungsgemäß möglich, dieses
Rückhaltevolumen
eine theoretisch unbegrenzte Zeit dadurch bereitzustellen, dass
die mechanische Vergrößerungseinrichtung
entsprechend in die Rückhalteposition
verlagert wird. Mit anderen Worten fällt das Rückhaltesystem somit im Unterschied
zu einem mittels Gas befüllten
System nicht zusammen.
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Wird
somit beispielsweise bei einem Kraftwagen ein Vorhersagesystem eingesetzt,
mit welchem ein sich ankündigender
Unfall bzw. Aufprall detektiert werden kann, so kann bereits frühzeitig
das Rückhaltesystem
in seine Rückhalteposition
verstellt werden, ohne dass hierbei die Gefahr besteht, dass das
Rückhaltevolumen
frühzeitig
zusammenfällt.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung ist es, dass durch die mögliche reversible
Gestaltung ein Vorhersagesystem nicht zu 100% sichere Entscheidungen treffen
können
muss. Somit kann das Rückhaltesystem
auch bei weniger sicheren Vorhersagen ausgelöst werden, was die Einsatzmöglichkeiten
und das Schutzpotential zusätzlich
vergrößert. Bei
der frühzeitigen
Positionierung des Rückhaltesystems
macht man sich den Grundgedanken zu Nutze, dass das Rückhaltevolumen – aufgrund
beispielsweise der eingeströmten
Umgebungsluft – eine
hinreichende Dämpfung
beispielsweise für
die rückzuhaltende Person
bereitstellen kann. Mit anderen Worten wird erfindungsgemäß die Rückhaltefunktion
dadurch erfüllt,
dass durch die Umhüllung
das entsprechende Rückhaltevolumen – beispielsweise
in Form von Umgebungsluft – entsprechend
begrenzt ist, welches dann beispielsweise beim Auftreffen einer
Person mittels Kompression der in dem Volumen enthaltenen Gase und
gegebenenfalls einer Dämpfung
durch Abströmmöglichkeiten
für die
Gase eine Rückhaltewirkung
bereitstellen kann.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als zudem vorteilhaft
gezeigt, wenn die Vergrößerungseinrichtung
zur Vergrößerung des
Rückhaltevolumens
aus einer Aufbewahrungsposition in eine Rückhalteposition verstellbar
ist. Mit anderen Worten wird erfindungsgemäß die Vergrößerung des Rückhaltevolumens
vorteilhafterweise durch eine korrespondierende Vergrößerung der
Vergrößerungseinrichtung
erreicht. Dies kann in einfacher Weise beispielsweise dadurch erfolgen,
dass die Umhüllung
unmittelbar über
die Vergrößerungseinrichtung
gezogen wird.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als darüber hinaus
vorteilhaft gezeigt, wenn die Vergrößerungseinrichtung eine Mehrzahl
von Stabelementen, Rohren, Leisten oder dgl. umfasst, über welche
die Umhüllung
angeordnet ist. Durch derartige Stabelemente, Rohre oder Leisten
kann auf einfache Weise ein entsprechendes Rückhaltevolumen bereitgestellt
bzw. aufgespannt werden, in welches dann beispielsweise eine Person
eintauchen kann. Auf einfache Weise kann die Vergrößerungseinrichtung
dabei beispielsweise über
wenigstens ein Federelement oder dgl. in die Rückhalteposition vergrößert werden,
oder auch nur aus einem Federelement, beispielsweise einer Spiralfeder,
bestehen. Ein Federelement hat dabei den großen Vorteil, eine Reversibilität des gesamten
Rückhaltesystems
bereitstellen zu können.
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Dabei
sind in weiterer Ausgestaltung der Erfindung aus Formgedächtnis-
bzw. Memory-Werkstoffe, beispielsweise Memory-Metalllegierungen,
für die
Bauteile der Vergrößerungseinrichtung
denkbar.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Rückhaltevolumen in der Rückhalteposition
zumindest im Wesentlichen durch sich innerhalb der Umhüllung befindender
Umgebungsluft gebildet. Mit anderen Worten wird das sich innerhalb
der Umhüllung
befindende Rückhaltevolumen
bevorzugt durch Umgebungsluft gebildet, welche während der Verstellung der Vergrößerungseinrichtung
entsprechend ins Innere der Umhüllung
eingesaugt, eingeschlossen oder dgl. umhüllt wird.
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Dies
kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Umhüllung wenigstens
eine Einlassöffnung umfasst, über welche
die Umgebungsluft bedingt durch die Verstellung der Vergrößerungseinrichtung bzw.
des sich innerhalb der Umhüllung
temporär
bildenden Unterdrucks eingesaugt wird.
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Darüber hinaus
ist das Rückhaltevolumen bzw.
die Umgebungsluft in weiterer Ausgestaltung der Erfindung über wenigstens
eine Auslassöffnung aus
der Umhüllung
ablassbar, und zwar bevorzugt dann, wenn das Rückhaltesystem seine Rückhaltewirkung
entfalten soll. Durch die Auslassöffnung kann somit auf einfache
Weise die ausströmende Menge
von Umgebungsluft und somit die Gesamtdämpfung des Rückhaltesystems
gesteuert werden. Als weiterhin vorteilhaft hat es sich gezeigt,
wenn das Rückhaltesystem
reversibel bzw. mehrmals einsetzbar ausgebildet ist. Hierdurch ist
es möglich,
insbesondere bei einem entsprechenden Vorhersagesystem das Rückhaltesystem
möglichst
frühzeitig
zu aktivieren, ohne dass dieses – wie heute üblich – anschließend ausgetauscht
werden muss.
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Denkbar
ist es jedoch auch, beispielsweise den Gas- bzw. Luftsack und die
Vergrößerungseinrichtung
in einer lösbaren
Vorrichtung unterzubringen, die leicht austauschbar ist und zudem – gegebenenfalls – regeneriert
werden kann. Dabei wäre
es beispielsweise denkbar, ein Patronen/Magazin-Prinzip – wie bei
einem Drucker – einzusetzen.
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Insbesondere
durch die Möglichkeit
zum reversiblen Einsatz des Rückhaltesystems
hat sich dieses als besonders vorteilhaft zum Einsatz mit einem Vorhersagesystem
gezeigt, mittels welchem beispielsweise bei einem Kraftwagen ein
bevorstehender Unfall, Aufprall oder dgl. detektiert werden kann. In
diesem Fall weist das Rückhaltesystem
bevorzugt eine Einheit zur Kommunikation mit dem Vorhersagesystem
auf, so dass das Rückhaltesystem
entsprechend frühzeitig
entfaltet werden kann. Ist die Gefahr dann vorüber, kann das Rückhaltesystem
dann bevorzugter Weise reversibel zurückgestellt werden, um für den nächsten Notfall
bereitzustehen.
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Weiter
vorteilhaft ist es, wenn das Rückhaltesystem
auch durch den Benutzer selbst frühzeitig auslösbar ist.
Hierdurch ist alternativ oder zusätzlich zu einem Vorhersagesystem, einer
Sensorik oder dgl. eine weitere Möglichkeit geschaffen, das Rückhaltesystem
auszulösen.
Dies ist insbesondere dann denkbar, wenn ein Unfall, Aufprall oder
dgl. mit hinreichender Vorlaufzeit erfolgt, wie beispielsweise bei
einer Notlandung eines Flugzeugs. Insgesamt wird somit auf einfache
Weise erreicht, dass das Rückhaltesystem
frühzeitig
in die Rückhalteposition
vergrößert bzw.
entfaltet wird, damit dieses frühzeitig
vor dem Aufprall an Ort und Stelle ist.
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In
einer besonders einfachen Ausführung wäre es denkbar,
dass die Überführung des
Rückhaltesystems
aus der Aufbewahrungsposition bzw. Aufbewahrungsausdehnung in die
Rückhalteposition bzw.
Rückhalteausdehnung – oder zurück – durch ziehharmonikaartiges
Aufziehen zum Beispiel manuell erfolgt. Hierdurch kann beispielsweise
auf Federelemente oder Stabelemente verzichtet werden. Zum leichten
Aufziehen können
eine oder mehrere aufgespannte Flächen vorteilhaft sein. Diese
sind jedoch nicht zwingend erforderlich. Zum Aufspannen können Schlaufen
oder ähnliches
dienen, die gegebenenfalls auch zur Befestigung am Sicherheitsgurt oder ähnlichem
dienen können.
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Als
außerdem
vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn eine Halteeinrichtung vorgesehen
ist, mittels welcher das Rückhaltesystem
lösbar
beispielsweise in einem Fahrgastraum zu positionieren ist. Hierdurch
ist es beispielsweise möglich,
ein individuell angepasstes Rückhaltesystem
anzusetzen, welches durch den Benutzer dann beispielsweise in unterschiedliche
Fahrgasträume
mitgenommen werden kann. Es ist beispielsweise möglich, ein derartiges Rückhaltesystem
sowohl in einem Zugabteil, einem Fahrgastraum eines Kraftwagens
oder aber in einer Kabine eines Flugszeugs oder eines Helikopters
mitzunehmen. Der Benutzer der Rückhaltesystems
hat in diesem Fall lediglich Sorge zu tragen, dass das Rückhaltesystem
mittels der Halteeinrichtung ordnungsgemäß positioniert ist, um die
entsprechende Rückhaltefunktion
gewährleisten
zu können.
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Ein
weiteres Einsatzgebiet einer derartigen Halteeinrichtung ist es,
dass diese beispielsweise lösbar
an einem Sicherheitsgurt zu positionieren ist. Somit ist wiederum
eine Möglichkeit
geschaffen, ein individuelles Rückhaltesystem
für den
Notfall bereitzuhalten, welches beispielsweise auf die Körpergröße oder
das Körpergewicht
des Benutzers eingestellt ist.
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Zur
Unterstützung
der Rückhaltefunktion
des Rückhaltesystems
bzw. des Rückhaltevolumens kann
es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass
eine Einrichtung zur zusätzlichen Gas-
und/oder Wärmezufuhr
vorgesehen ist, mittels welcher das Rückhaltevolumen insbesondere
in der Rückhalteposition
zu vergrößern ist.
Mit anderen Worten ist es gegebenenfalls denkbar, eine kleine Gaskartusche
oder eine kleiner Wärmequelle
zusätzlich
zu der Vergrößerungseinrichtung
vorzusehen, um ein entsprechend zuverlässiges Rückhaltevolumen und einen höheren Innendruck
bereitstellen zu können.
Es ist ersichtlich, dass eine derartige Gas- und/oder Wärmequelle
jedoch sehr klein gehalten werden kann, da die wesentliche Entfaltung
bzw. Vergrößerung des
Rückhaltevolumens
durch die Vergrößerungseinrichtung
erzielt werden soll.
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Alternativ
zu einer Gas- und/oder Wärmequelle
wäre es
auch denkbar, ein vergrößertes Rückhaltevolumen
und/oder einen höheren
Innendruck mechanisch durch den Benutzer zu erzeugen. Dies könnte beispielsweise
durch einen Blasebalg, eine Luftpumpe oder dgl. erfolgen, wobei
die Einlassöffnung
der Umhüllung
hierzu gegebenenfalls mit einem Rückschlagventil oder dgl. versehen
sein könnte.
Insgesamt kann durch eine derartige Vergrößerung des Rückhaltevolumens
und/oder des Innendrucks eine noch bessere Rückhaltewirkung des Rückhaltesystems
erreicht werden.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als zudem vorteilhaft
gezeigt, wenn das Rückhaltevolumen
durch eine Mehrzahl von einzelnen Volumensegmenten gebildet ist.
Derartige Volumensegmente ermöglichen
dabei auf einfache Weise, dass kein Durchschlagen des Benutzers
durch das Rückhaltevolumen
erfolgen kann. Vielmehr wird durch die Segmentierung eine besonders
günstige
Rückhaltefunktion
erreicht. Zusätzlich
kann die Rückhaltewirkung
und Dämpfung
jedes einzelnen Segments separat ausgelegt werden.
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Die
erfindungsgemäß im Zusammenhang mit
dem Rückhaltesystem
beschriebenen Vorteile gelten in eben solcher Weise für ein Transportmittel gemäß Anspruch
22, welches mit einem derartigen Rückhaltesystem ausgestattet
ist. Das Rückhaltesystem
kann dabei sowohl innerhalb des Fahrgastraums angeordnet sein, um
beispielsweise die Funktion eines Airbags zu erfüllen, wie auch außerhalb
des Kraftwagens, um beispielsweise den Fußgängerschutz bei einer Frontalkollision
des Kraftwagens mit einem Fußgänger zu
verbessern.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand
der Zeichnungen; diese zeigen in:
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1 eine
schematische Seitenansicht auf jeweils einen Fahrzeugsitz einer
vorderen und hinteren Sitzreihe eines Kraftwagens, wobei einem auf dem
hinteren Fahrzeugsitz positionierten Sitzinsassen ein Rückhaltesystem
zugeordnet ist, dessen Rückhaltevolumen
mittels einer mechanischen Vergrößerungseinrichtung
aus einer nicht erkennbaren Aufbewahrungsposition in eine vorliegend
dargestellte Rückhalteposition
verstellt bzw. vergrößert worden ist;
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2 eine
schematische Perspektivansicht auf einen ausschnittsweise im Bereich
einer Fronthaube und einer Windschutzscheibe dargestellten Personenkraftwagen,
wobei sich zum Fußgängerschutz
ein kissenartiges Rückhaltesystem
ausgehend vom hinteren Ende der Fronthaube entlang der Windschutzscheibe
erstreckt, wobei das Rückhaltevolumen
des Rückhaltesystems
vorliegend der durch eine mechanische Vergrößerungseinrichtung vergrößerten Rückhalteposition
dargestellt ist,
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3 eine
schematische Seitenansicht auf den ausschnittsweise erkennbaren
Kraftwagen mit dem Rückhaltesystem
gemäß 2;
und in
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4 eine
schematische Vorderansicht auf die Windschutzscheibe des Kraftwagens
gemäß den 2 und 3,
wobei das Rückhaltesystem
in alternativen Ausführungsformen
gezeigt ist.
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In 1 sind
in einer schematischen Seitenansicht zwei hintereinander angeordnete
Fahrzeugsitze 10, 12 in einer schematischen Seitenansicht
erkennbar. Die beiden Fahrzeugsitze 10, 12 können einer
jeweiligen vorderen und hinteren Sitzreihe eines Personenkraftwagens
zugeordnet sein. Die beiden Fahrzeugsitze 10, 12 können alternativ
auch bei einem anderen Kraftwagen oder Omnibus, sowie innerhalb
eines Zugabteils angeordnet sein. Gleichfalls können die beiden Sitze 10, 12 auch
innerhalb einer Kabine eines Flugzeugs positioniert sein.
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Es
ist erkennbar, dass sich auf dem hinteren Fahrzeugsitz 12 ein
Sitzinsasse 14 befindet. Diesem Sitzinsassen 14 ist
ein Rückhaltesystem 16 zugeordnet,
welches vorliegend an der Rückseite
einer Rückenlehne 18 beispielsweise
mittels einer lösbaren Halteeinrichtung 20 positioniert
ist.
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Das
Rückhaltesystem 18 umfasst
ein durch eine Umhüllung 40 begrenztes
Rückhaltevolumen 24,
welches vorliegend in einer vergrößerten bzw. entfalteten Rückhalteposition
R dargestellt ist.
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Um
diese Rückhalteposition
R zu erreichen, umfasst das Rückhaltesystem 16 eine
mechanische Vergrößerungseinrichtung 26,
welche vorliegend eine Mehrzahl von hier kreisringförmigen Stabelementen 28, 30, 32,
Rohren, Leisten oder dgl. umfasst. Die vorliegenden Stabelemente 28, 30, 32 sind vorliegend über jeweils
eine Mehrzahl von Federelementen 34, 36 jeweils
miteinander verbunden. Alternativ hierzu wäre es auch denkbar, beispielsweise eine
große
Spiralfeder oder dgl. als mechanische Vergrößerungseinrichtung einzusetzen.
Als im Rahmen der Erfindung mit umfasst ist es dabei zu betrachten,
dass auch andere Kombinationen von Feder- und/oder Stabelementen denkbar sind.
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Durch
diese Federelemente 34, 36 ist die Vergrößerungseinrichtung 26 aus
einer mit gestrichelten Linien 38 dargestellten Aufbewahrungsposition
A in die mit ausgezogenen Linien dargestellte Rückhalteposition R vergrößerbar bzw.
ausfahrbar. Mit anderen Worten ist vorliegend eine mechanische Einrichtung
in Form der Vergrößerungseinrichtung 26 geschaffen,
mittels welcher das Rückhaltevolumen aus
der Aufbewahrungsposition A in die Rückhalteposition R vergrößert bzw.
verstellt werden kann. Dies erfolgt durch die geeignete Kombination
von Stabelementen 28, 30, 32 oder dgl.
und Federelementen 34, 36 oder dgl. Alternativ
kann in einer Ausführung
mindestens eine Spiralfeder, die die Funktion der Stab- und Federelemente
in sich vereint, vorgesehen sein. Eine solche Funktion ist beispielsweise bei
einer umlaufenden Spiralfeder gegeben.
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Die
Vergrößerungseinrichtung 26 mit
den Stabelementen 28, 30, 32 und den
Federelementen 34, 36 ist dabei von der Umhüllung 40 bespannt
bzw. überdeckt,
welche ihrerseits im Wesentlichen so ausgebildet ist, dass ein Einströmen eines
Gases, insbesondere von Luft, ermöglicht, ein Ausströmen des eingeschlossenen
Gases, insbesondere der eingeschlossenen Luft, beispielsweise nur
verlangsamt möglich
ist. Mit anderen Worten ist die Umhüllung 40 so ausgebildet,
dass innerhalb dieser das vergrößerte Rückhaltevolumen 24 aufgenommen
werden kann.
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Dieses
Rückhaltevolumen 24 ist
im vorliegenden Fall durch umhüllte
Umgebungsluft gebildet, welche beim Entfalten bzw. Vergrößern mittels
der Vergrößerungseinrichtung 26 in
den durch die Umhüllung 40 begrenzten
Raum aufgenommen wird. Dabei ist es beispielsweise denkbar, dass
beim Entfalten bzw. Vergrößern der
Vergrößerungseinrichtung 26 die
Umgebungsluft entsprechend angesaugt, eingeschlossen oder umhüllt werden
kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist hierzu beispielsweise eine Einlassöffnung 42 vorgesehen, über welche Umgebungsluft
in das Innere der Umhüllung 40 gelangen
kann. Dies erfolgt dadurch, dass beim Ausfahren der Vergrößerungseinrichtung 26 innerhalb der
Umhüllung 40 ein Unterdruck
entsteht, über
welchen Umgebungsluft entsprechend eingesaugt wird. Natürlich wäre hier
auch ein Einschließen
oder andersartiges Umhüllen
von Umgebungsluft denkbar. Die Einlassöffnung kann auch zum Beispiel
ein Rückschlagventil
beinhalten und/oder als Ausströmöffnung dienen.
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Das
Rückhaltesystem 16 dient
vorliegend unmittelbar zur Rückhaltung
der Person 14 beispielsweise bei einem Unfall oder Aufprall.
In diesem Fall wird durch die Vergrößerung des Rückhaltevolumens 24 in
die Rückhalteposition
R erreicht, dass der Sitzinsasse 14 entsprechend in das
Rückhaltesystem 16 eintauchen
kann. Das Rückhaltesystem 16 ist
somit als Airbag ausgebildet bzw. wirkt als solcher. Durch den Innendruck
des Rückhaltevolumens 24 bzw.
der Umgebungsluft innerhalb der Umhüllung 40 wird dabei
eine Energieabsorption bzw. Dämpfung der
Bewegung des Sitzinsassen 14 in Richtung nach vorne gedämmt, welche
dieser bei einer entsprechenden Kollision bzw. einem entsprechenden
Aufprall durchläuft.
Die Vergrößerungseinrichtung 26 ist insbesondere
durch die Federelemente 34, 36 dabei derart nachgiebig
ausgebildet, dass das Rückhaltesystem 16 seine
Rückhaltewirkung
entfalten kann. Gegebenenfalls kann die Vergrößerungseinrichtung 26 in
einem gewissen Rahmen zur Rückhaltung
der Person 14 beitragen.
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Insgesamt
ist aus 1 somit erkennbar, dass vorliegend
eine Trennung zwischen der Entfaltungs- bzw. Vergrößerungsfunktion
einerseits und der Rückhaltefunktion
andererseits geschaffen ist. Die Entfaltungs- bzw. Vergrößerungsfunktion
wird im Wesentlichen durch die Vergrößerungseinrichtung 26 erreicht,
wobei durch die Federelemente 34, 36 ein entsprechendes
Ausfahren der Vergrößerungseinrichtung 26 in
Richtung nach hinten und auf den Sitzinsassen 14 zu erreicht
wird. Die Rückhaltefunktion des
Rückhaltesystems 16 wird
hingegen – zumindest
im Wesentlichen – durch
das durch die Umhüllung 40 begrenzte
Rückhaltevolumen 24 erreicht, welches
mittels der Vergrößerungseinrichtung 26 zuvor
entsprechend vergrößert worden
ist. Dabei macht man sich die Trägheit
des Rückhaltevolumens
bzw. vorliegend der Umgebungsluft innerhalb der Umhüllung 40 zu
Nutze.
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Innerhalb
der Umhüllung 40 kann
dabei wenigstens eine Auslassöffnung 44 vorgesehen
sein, über
welche Umgebungsluft aus der Umhüllung 40 ausströmen bzw.
ausgelassen werden kann, wenn der Sitzinsasse 14 auf das
Rückhaltesystem
auftrifft. Somit kann auf einfache Weise die Dämpfung bzw. Energieabsorption
des Rückhaltesystems 16 eingestellt
werden. Die wenigstens eine Auslassöffnung 44 kann dabei
mit einem Verschluss versehen sein, welcher sich bei Überschreiten
einer bestimmten Belastung, beispielsweise einem bestimmten Innendruck, öffnet. Die Öffnung kann
dabei reversibel sein, beispielsweise durch eine federbeaufschlagte
oder federnde Klappe. Auch eine irreversible Ausbildung, beispielsweise
in Form einer Berstmembran oder dgl., des Verschlusses ist denkbar.
Durch den Verschluss erreicht man dabei eine praktisch unbegrenzte
Standzeit des Rückhaltevolumens 24 ohne auf
die wichtige Dämpfung
durch die Abströmöffnung 44 verzichten
zu müssen.
Diese Abströmung
wird z. B. durch eine Beaufschlagung bzw. ein Auftreffen des Sitzinsassen/Benutzers
auf das Rückhaltesystem 16 geöffnet.
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Insbesondere
in Verbindung mit einem Rückhaltesystem 16,
welches durch den Benutzer aus der Aufbewahrungsposition bzw. Aufbewahrungsausdehnung
in die Rückhalteposition
bzw. Rückhalteausdehnung
manuell aufgezogen werden kann, ergibt sich hierdurch beispielsweise
im Flugzeug der Vorteil, dass bei einer Evakuierung, Rettung oder
dgl. ein gegebenenfalls verbleibendes Rückhaltevolumen 24 leicht
zusammengedrückt
werden kann, um hierdurch eine Behinderung zu vermeiden. Ein leichtes Verstauen
ist somit ebenfalls gewährleistet.
Hierdurch kann beispielsweise auf Federelemente oder Stabelemente
verzichtet werden. Zum leichten Aufziehen können eine oder mehrere aufgespannte
Flächen
vorteilhaft sein. Diese sind jedoch nicht zwingend erforderlich.
Zum Aufspannen können
Schlaufen oder ähnliches
dienen, die gegebenenfalls auch zur Befestigung am Sicherheitsgurt
oder ähnlichem dienen
können.
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Das
vorliegende Rückhaltesystem 16 kann beispielsweise
eine lediglich schematisch angedeutete Einheit 46 zur Kommunikation
mit einem beispielsweise kraftwagenseitigen Vorhersagesystem umfassen,
wobei mittels des Vorhersagesystems ein drohender Aufprall bzw.
eine Kollision des Kraftwagens oder dgl. zu detektieren ist. Somit
kann das Rückhaltesystem 16 frühzeitig
in die Rückhalteposition
R vergrößert bzw.
entfaltet werden, damit dieses frühzeitig vor dem Aufprall an
Ort und Stelle ist. Durch die Vergrößerungseinrichtung 26 ist
dabei eine beliebig lange Standzeit möglich, ohne dass sich das Rückhaltevolumen 24 im
Wesentlichen verringert. Durch die Vergrößerungseinrichtung 26 ist
dabei eine langsame und ungefährliche
Entfaltung des Rückhaltesystems 16 möglich. Somit
kann mittels des Rückhaltesystems 16 eine
vorausschauende Sensierung von bevorstehenden Unfällen entsprechend
umgesetzt werden, um der zu schützenden
Person eine entsprechende Rückhaltung
zu bieten.
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Eine
derartige vorausschauende Sensierung des Rückhaltesystems 16 kann
nicht nur bei Kraftwagen, Omnibussen oder Zügen eingesetzt werden, sondern
vielmehr auch in der Schiff-, Luft- und Raumfahrt.
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Weiter
ist es denkbar, dass das Rückhaltesystem 16 auch
durch den Benutzer selbst frühzeitig auslösbar ist.
Hierdurch ist es möglich,
dass kein Vorhersagesystem, keine Sensorik oder dgl. benötigt wird.
Dies ist insbesondere dann denkbar, wenn ein Unfall, Aufprall oder
dgl. mit hinreichender Vorlaufzeit erfolgt, wie beispielsweise bei
einer Notlandung eines Flugzeugs. Insgesamt wird somit auf einfache Weise
erreicht, dass das Rückhaltesystem 16 frühzeitig
in die Rückhalteposition
R vergrößert bzw.
entfaltet wird, damit dieses frühzeitig
vor dem Aufprall an Ort und Stelle ist.
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Dem
Rückhaltesystem 16 kann
darüber
hinaus eine lediglich symbolisch angedeutete Einrichtung 48 zur
zusätzlichen
Gas- und/oder Wärmezufuhr
zugeordnet sein, mittels welcher das Rückhaltevolumen 24 beispielsweise
in der Rückhalteposition R
zusätzlich
vergrößerbar ist.
Mit anderen Worten kann über
eine derartige Einrichtung 48 gegebenenfalls auch der Innendruck
innerhalb der Umhüllung 40 in
der Rückhalteposition
R in gewissen Grenzen erhöht
werden, beispielsweise, um eine besonders gute Rückhaltewirkung zu entfalten.
Es ist jedoch klar, dass die wesentliche Vergrößerung des Rückhaltevolumens
ausgehend von der Aufbewahrungsposition A in die Rückhalteposition
R mittels der Vergrößerungseinrichtung 26 erfolgen
soll.
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Die
in 1 erkennbare Halteeinrichtung 20 des
Rückhaltesystems
kann beispielsweise auch dazu genutzt werden, damit dieses an einem
Sicherheitsgurt festgelegt werden kann.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist das Rückhaltevolumen 24 des
Rückhaltesystems 16 in eine
Mehrzahl von einzelnen Volumensegmenten 50, 52 unterteilt.
Den einzelnen Volumensegmenten 50, 52 kann dabei
jeweils eine eigene Umhüllung
zugeordnet sein. Durch diese Segmentierung des Rückhaltevolumens 24 wird
insbesondere erreicht, dass der Sitzinsasse 14 nicht bis
zur Rückenlehne 18 durchschlagen
kann. Vielmehr wird durch eine derartige Segmentierung eine besonders
gute Rückhaltewirkung
erzielt. Außerdem
ist für
jedes der Volumensegmente 50, 52 eine unterschiedliche
Auslegung möglich.
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In
den 2 und 3 ist in einer schematischen
Perspektivansicht bzw. einer schematischen Seitenansicht ausschnittsweise
ein Kraftfahrzeug in Form eines Kraftwagens 54 ausschnittsweise
dargestellt. Von dem Kraftwagen 54 ist dabei insbesondere eine
Fronthaube 56, eine Windschutzscheibe 58 sowie
eine vordere Seitenscheibe 60 einer korrespondierenden
Seitenwand 62 erkennbar. In den 2 und 3 ist
darüber
hinaus erkennbar, dass die Fronthaube 56 mit ihrem hinteren
Ende – wie
durch den Pfeil 64 in 2 dargestellt – in eine
angehobene Stellung gebracht worden ist, um die Erfordernisse des
Fußgängerschutzes
zu erfüllen.
Der Aufprall eines Fußgängers 66 auf
der Fronthaube 56 ist dabei aus 3 erkennbar.
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Um
nun einen Aufprall des Fußgängers 66 insbesondere
mit dessen Kopf auf der Windschutzscheibe 58 zu vermeiden,
ist vorliegend ein Rückhaltesystem 16' vorgesehen,
welches in den 2 und 3 in der
bereits entfalteten Rückhalteposition
R dargestellt ist. Das Rückhaltesystem 16' weist dabei im
Wesentlichen eine prismatische Grundkontur auf und erstreckt sich
vom hinteren Ende der Fronthaube 56 über die annähernd gesamte Breite bzw. Höhe der Windschutzscheibe 58.
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Die
Entfaltung des Rückhaltesystems 16' erfolgt vorliegend
wiederum mittels einer Vergrößerungseinrichtung 26', von welcher
lediglich schematisch liniert einige Stabelemente 28', 30', 32' erkennbar sind.
Die Stabelemente 28', 30', 32' sind wiederum über nicht
weiter dargestellte Federelemente miteinander verbunden. Somit ist
auch im vorliegenden Fall eine Vergrößerungseinrichtung 26' geschaffen, welche
reversibel ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann diese nach dem
Gebrauch wieder zurückgestellt
werden, damit diese neuerlich eingesetzt werden kann. Auch hier
können
wieder Stab- und Federelemente in einem ausgeführt sein, beispielsweise auch
als stabförmige
Blattfeder. Es ist klar, dass auch das vorliegende Rückhaltesystem 16' einer entsprechenden
vorausschauenden Sensorik bzw. einem Vorhersagesystem zugeordnet
sein kann, welches einen bevorstehenden Aufprall eines Fußgängers 66 detektiert.
Damit der Kraftwagen 54 auch im Falle eines entfalteten
Rückhaltesystems 16' lenkbar bleibt, ist
beispielsweise denkbar, die Umhüllung 40' des Rückhaltesystems 16' durchsichtig
zu gestalten. Somit bleibt auch bei in die Rückhalteposition R überführtem Rückhaltesystem 16 eine
freie Sicht für
den Fahrer nach vorne. In der nicht dargestellten Aufbewahrungsposition
A versteckt sich das Rückhaltesystem 16' dann beispielsweise
unterhalb der Fronthaube 56 bzw. unterhalb der Windschutzscheibe 58.
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Schließlich sind
in 4 zwei alternative Ausführungsformen des Rückhaltesystems 16' gemäß den 2 und 3 erkennbar. 4 zeigt
dabei die Windschutzscheibe 58 in Vorderansicht. Ebenfalls
in Vorderansicht gezeigt ist das linke Rückhaltesystem 16', welches viertelkreisförmig ausgebildet
ist und eine Vergrößerungseinrichtung 26' umfasst, welche
fächerartig
zueinander angeordnete Stabelemente 68' umfasst. Die Stabelemente 68' sind in eine
Fahrzeuglängsrichtung
verlaufende Achse L schwenkbar bzw. unterhalb der Fronthaube 56 abklappbar.
Demzufolge ist bei der Ausführungsform gemäß
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4 die
Umhüllung
entsprechend kreissegmentförmig
gestaltet.
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Die
in 4 gezeigte rechte Ausführungsform zeigt eine Vergrößerungseinrichtung 26', deren Stabelemente 70' alternativ
angeordnet sind. Bei den Ausführungsbeispielen
vor der Windschutzscheibe ist es denkbar, entsprechend gestaltete
Scheibenwischer oder deren Motoren zur Entfaltung zu nutzen.
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Insgesamt
ist somit aus den 2 bis 4 erkennbar,
dass ein Rückhaltesystem 16' zur außenseitigen
Anordnung an dem Kraftwagen 54 geschaffen ist, mittels
welchem ein Beitrag zum Fußgängerschutz
geleistet ist. Dabei ist wiederum mittels der Vergrößerungseinrichtung 26' die Vergrößerung bzw. Entfaltung
des Rückhaltesystems 16' von dessen Rückhaltewirkung
getrennt, welche im Wesentlichen durch den Innendruck entsteht,
der sich innerhalb der Umhüllung 40' ergibt.
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Als
im Rahmen der Erfindung mit umfasst ist es zu betrachten, dass die
im Zusammenhang mit 1 beschriebenen technischen
Ausgestaltungen und Merkmale auch auf die Ausführungsformen gemäß den 2 bis 4 anwendbar
sind.
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Denkbare
Einsatzfelder für
derartige Rückhaltesysteme
sind nicht nur Fahrgasträume
oder Außenseiten
von Kraftwagen. Die beschriebenen Rückhaltesysteme 16, 16' eignen sich
auch als einfache und kostengünstige
Möglichkeit,
alle Passagiere von Flugzeugen entsprechend zu schützen. Dabei
kann beispielsweise das Rückhaltesystem 16 in
die Rückenlehne
des vorderen Sitzplatzes integriert sein. Ein weiteres Beispiel
ist ein mechanisches Airbagkissen, welches transportabel ist und
auf die Beine gelegt werden kann. Dieses ist ohne Aufwand nachrüstbar. Eine
Bereitstellung ist somit sowohl durch Fluggesellschaften – ähnlich einer
Schwimmweste – oder auch
durch den Insassen selbst – über den
Einzelhandel – möglich.
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Bei
Helikoptern kann hierdurch ein Schutz für Insassen vor zu hohen Beschleunigungen
insbesondere in Vertikalrichtung geschaffen werden, wobei die Rückhaltesysteme 16, 16' unter dem Insassen
bzw. dem Helikopter platziert werden können.
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Gleichfalls
wäre es
denkbar, Ladungen durch ein derartiges Rückhaltesystem 16, 16' vor einer übermäßigen Beschleunigung
bzw. Beschädigung
zu schützen.
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Als
im Rahmen der Erfindung mit umfasst ist es zu betrachten, dass derartige
Rückhaltesysteme 16, 16' auch transportabel
ausgebildet sein könnten. So
wäre es
beispielsweise denkbar, diese zum Schutz vor einem Aufprall beispielsweise
bei einer Leiter oder einem Kindersitz einzusetzen. Ebenfalls wäre es denkbar,
derartige Rückhaltesysteme 16, 16' in der Raumfahrt
einzusetzen. Dabei könnten
insbesondere Kapseln vor der Landung durch ein entsprechend frühzeitig
ausgefahrenes Rückhaltesystem 16, 16' entsprechend
rückgehalten
werden. Ein derartiger Schutz stellt dann eine mittelbare Rückhaltung der
jeweiligen Person bzw. des jeweiligen Ladeguts dar.
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Ebenfalls
als im Rahmen der Erfindung mit umfasst ist es zu betrachten, dass
das Rückhaltesysteme 16, 16' auch zur Ladegutsicherung
bzw. Ladegutrückhaltung
ausgebildet sein kann, um beispielsweise Ladegut innerhalb eines
Stauraums zu sichern bzw. um die Fahrzeuginsassen vor Verletzungen durch
das Ladegut zu schützen.
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Schließlich wäre es auch
denkbar, das Rückhaltesystem 16, 16' als Lawinenschutzelement
ausgebildet ist. Dieses bietet einem Skifahrer die Chance – durch
das sich innerhalb der Umhüllung 40 befindende
Gas/Luft – in
einer Lawine möglichst
weit oben zu bleiben. Die Wirkung des Rückhaltesystems 16, 16' beruht nicht
auf Schwimmen im klassischen Sinn, da das spezifische Gewicht eines
Skifahrers selbst mit aufgeblasenen Rückhaltesystem 16, 16' größer ist
als das von fließendem
Schnee. so dass der Skifahrer nach den Gesetzen der Hydrostatik
auch mit aufgeblähtem
Rückhaltesystem 16, 16' in einer Lawine
untergehen müsste.
Dass das Rückhaltesystem 16, 16' trotzdem die
erwünschte
Wirkung hat, ist mit einem Sortierungseffekt zu erklären, und
zwar deshalb, weil eine Lawine, die sich aus Schneebrocken verschiedener
Größe zusammensetzt,
physikalisch ein strömendes
Granulat ist. Unter dem Einfluss der Schwerkraft geschieht eine
Entmischung, durch die große
Partikel eher an die Oberfläche,
kleinere eher in die unteren Schichten gelangen. Durch das Rückhaltesystem 16, 16' wird somit
ein großes
Teil geschaffen, das von diesem Sortierungseffekt profitiert und
mit größerer Wahrscheinlichkeit
an der Lawinenoberfläche
positionier wird.
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Das
Rückhaltesystem 16, 16' ist schließlich gegebenenfalls
auch als Schwimmhilfe nutzbar. Es ist klar, dass einzelne Schutzfunktionen
gegebenenfalls auch durch ein- und dasselbe Rückhaltesystem 16, 16' verwirklicht
sein können.