-
Die
Erfindung betrifft eine Rückhaltevorrichtung
für einen
auf einem Fahrzeugsitz eines Kraftfahrtzeuges platzierten Insassen
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
Zum
Schutz eines Insassen in einem Kraftfahrzeug während eines Unfallereignisses
werden in erster Linie Sicherheitsgurte eingesetzt, die den Insassen
auf dem Sitz fixieren sollen. Dazu hält der Rückengurt den Oberkörper entgegen
der Trägheitsrichtung
dicht an der Rücklehne
und der Beckengurt das Gesäß auf dem
Sitzkissen des Fahrersitzes fest. Allerdings vergeht zwischen dem
Unfallereignis und der Arretierung des Sicherheitsgurtes eine geringe Zeitspanne
von einigen Millisekunden, in denen der Insasse in den Sitzpolstern
etwas nach vorne durchrutscht und sich dadurch mit dem Kopf und
den Knien am Armaturenbrett oder Karosserieteilen im Frontbereich
verletzen kann. Deshalb werden zum Teil mehrere Airbags vor den
Insassen angeordnet, die ein Aufschlagen der gefährdeten Körperteile auf harten Fahrzeugteilen
verhindern sollen. Dies ist sehr kostenaufwendig und erfordert eine
genaue Platzierung und Dimensionierung der Airbags, die nicht immer den
unterschiedlich Größen und
Gewichten der Insassen entsprechen und so vor Verletzungen nicht optimal
schützen.
-
Deshalb
ist es im Grunde sinnvoller, ein Vorrutschen der Insassen auf dem
Sitz zu verhindern, damit sie bei einem Frontalunfall nicht mit
den im Frontbereich vorhandenen Fahrzeugteilen in Verbindung kommen
können.
Dazu werden zum Teil Gurtstraffer eingesetzt, die den Sicherheitsgurt
nach einem Unfallereignis dichter an die Rücklehne und das Sitzkissen
ziehen, wodurch der Bewegungsweg des Insassen nach vorne verkürzt werden
soll. Allerdings handelt es sich bei den gefederten Sitzpolstern
um eine federelastische Fläche,
die durch die Beschleunigung des Insassen bei einem Frontalunfallereignis nach
unten nachgibt, so dass der Insasse unter den arretierten und auch
verkürzten
Sicherheitsgurt etwas durchtauchen und dadurch insbesondere im Beinbereich
leicht verletzbar ist.
-
Eine
Rückhaltevorrichtung,
die ein derartiges Durchtauchen eines Fahrzeuginsassen bei einem Frontalzusammenstoß verhindert
ist aus der
DE 36 31
881 A1 bekannt. Dazu ist im vorderen Bereich des Sitzpolsters
ein Hebemechanismus integriert, der ein unter der Sitzfläche angeordnetes
Blechteil nach oben verschwenkt, das ein Eintauchen des Insassen in
das Sitzpolster verhindert. Beim detektierten Unfallereignis wird
dazu ein pyrotechnischer Linearantrieb ausgelöst, der ein scherenartiges
Spreizgetriebe betätigt,
durch das deren Schenkel nach oben auseinandergespreizt werden.
Dadurch wird das am oberen Schenkel befestigte Blechteil nach oben
unter das Sitzkissen verschwenkt, so dass eine Einfederung des Sitzpolsters
und Vorverlagerung des Insassen verhindert wird. Gleichzeitig ist
am Schwenklager des Spreizgetriebes auch das Seil des Gurtschlusses befestigt,
das durch den Linearantrieb den Sicherheitsgurt vertikal nach unten
zur Sitzfläche
verkürzt, wodurch
in kürzester
Zeit eine Gurtstraffung erreichbar ist. Dabei ist das Spreizgetriebe
so ausgebildet, dass es erst beim Erreichen der endgültigen Spreizstellung
arretiert wird, um eine Rückkehr
in die Ausgangsstellung zu verhindern. Dieses Rückhaltesystem ist aber während des
Hubvorgangs nicht selbsthemmend, so dass bei einer nicht ausreichenden
Antriebskraft des pyrotechnischen Systems die entgegengerichtete
Beschleunigung des Insassen den Hebemechanismus wieder in die Ausgangslage
zurückdrückt, wobei
dann ein Durchtauchen nicht mehr verhindert werden kann.
-
Eine
Sicherheitsvorrichtung für
einen Sitz eines Kraftfahrzeuges ist aus der
WO 2008 017302 A1 bekannt,
die mit einem selbsthemmenden Hebemechanismus ausgestattet ist.
Diese Sicherheitsvorrichtung stellt ein Rückhaltesystem dar, das einen
Gurtstraffer und einen im Fahrzeugsitz integrierten Hebemechanismus
enthält.
Dabei besteht der Hebemechanismus aus einer langgestreckten Baueinheit,
die längs
unter dem Sitzkissen des Fahrzeugsitzes eingebaut ist und sich mit
einer Befestigungsplatte an der hinteren Querwand des Fahrzeugsitzes
abstützt und
dort befestigt ist. Im vorderen Sitzteil ist dabei eine Gehäuseeinheit
vorgesehen, in der ein längsverschieblicher
Keil angeordnet ist, auf dessen schräger Keilfläche zwei gelagerte Rollen geführt sind,
die jeweils eine verschwenkbare Rampe nach oben unter die Sitzfläche verschieben,
durch die eine elastische Verformung nach unten in die Sitzfläche beim
Unfallvorgang verhindert wird. Dazu wird bei einer detektierten
Unfallsituation eine in einem Verbindungsrohr zwischen der Befestigungsplatte
und dem Keil eingesetzte pyrotechnische Antriebseinheit gezündet, die
den Keil in der Gehäuseeinheit
nach vorne verschiebt, wodurch die Rollen über die schräge Keilfläche die
beiden im Beckenbereich angeordneten Rampen nach oben verschwenken,
wodurch ein Durchrutschen beziehungsweise Durchtauchen unter dem
Beckengurt verhindert wird. Durch die auf den schrägen Keilflächen mit
niedrigem Anstiegswinkel geführten
Rollen wird weitgehend eine entgegen der Antriebsrichtung wirkende
Rückstellkraft
vermieden, so dass dieses System selbsthemmend ausgeführt ist.
Dadurch kann die verschobene Keilfläche auch bei nachlassender
Antriebskraft nicht wieder selbsttätig in seine Ausgangsstellung
zurückkehren, zumal
die Keilfläche
durch einrastbare Zähne
an einer Rückbewegung
gehindert wird. An dem verschiebbaren Keil sind zusätzlich auch
die beiden Seilzüge
der Beckengurthalterung befestigt, so dass gleichzeitig eine Gurtstraffung
erreichbar ist, so dass diese Sicherheitsvorrichtung ein selbsthemmendes Rückhaltesystem
darstellt. Allerdings benötigt
dieses Rückhaltesystem
zur Anstellung der Rampen eine definierte längsorientierte Einbaulage unter
der Sitzfläche,
was mit anderen im Sitz notwenigen Einstellorganen kollidieren kann.
-
Aus
der
DE 10 2006
029 330 A1 ist ein Fahrzeugsitz bekannt, in den eine Rückhaltevorrichtung zur
Verhinderung des Durchrutschens eines Passagiers bei einem Frontalaufprall
einbaubar ist. Dabei besteht die Rückhaltevorrichtung aus einer
Oberschale und einer Unterschale zwischen denen ein Aufstellelement
angeordnet ist, das bei einem Frontalaufprall von einer unteren
inaktiven in eine nach oben zur Sitzfläche aufstellbare aktive Position
angehoben wird. Dazu ist die Oberschale über einen Hebel- oder Drehmechanismus
als Aufstellelement in die aktive Position vertikal nach oben bewegbar.
Das drehbare Aufstellelement besteht dabei aus zwei becherartig
ausgebildeten Hubkolben, die eine spiralförmige Zapfen-Kulissen-Führung aufweisen
und die bei einer Drehung eine axiale Aufstellbewegung entlang ihrer
gemeinsamen Mittelachse ausführen.
Zum Antrieb der Axialbewegung ist tangential an der äusseren
Mantelfläche
des äusseren
Hubkolbens ein Linearaktor angelenkt. Dieser besteht vorzugsweise aus
einer linear verfahrbaren Kolbenstange, die in einem an der Unterschale
fixierten Zylindergehäuse geführt ist
und vorzugsweise durch eine pyrotechnische Ladung betätigt wird.
Zum Energiedissipationsverhalten des Aufstellelements ist im zentralen
Bereich des becherartigen Hubkolbens entweder ein Stossdämpferelement,
ein Gasdruckdämpfer
oder ein Deformationsmaterial vorgesehen, durch das das Aufstellelement
relativ hochbauend ausgebildet ist. Deshalb muss der schräg zwischen
der Unterschale und der oberen Aussenwandung des Hubkolbens angelenkte
linear verfahrbare Linearaktor relativ lang ausgebildet sein, so
dass dieser nur in Sitzlängsrichtung
einbaubar ist. Durch die tangentiale Anlenkung des Linearaktors
an der äusseren
Mantelfläche
des drehbar gelagerten Hubkolbens ist dieser auch nur in einem kleinen
Winkelbereich drehbar, so dass wegen der dadurch notwendigen relativ
großen
Steigung der spiralförmigen
Zapfen-Kulissen-Führung
ein pyrotechnischer Aktor mit grosser Treibladung zur Antriebskraftentfaltung
erforderlich ist, der ein stabile aufwendige Konstruktion und ein
relativ grosses Zylindergehäuse
erfordert. Damit bei der großen
Steigung der spiralförmigen
Zapfen-Kulissenführung
bei einer starken Vertikalbeschleunigung der Insassen der Hubkolben
nicht zurückgedreht
wird, ist noch eine zusätzliche
asymmetrische Verzahnung vorgesehen, die beim Aufstellelement ein
zusätzliches Reibmoment
verursacht, das auch eine Erhöhung der
Treibladung erfordert, um die notwendige Antriebskraft zu erzeugen.
-
Der
Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein selbsthemmendes
Rückhaltesystem
für einen
Fahrzeugsitz zu schaffen, das kompakt ausgebildet ist und in unterschiedlichen
Einbaulagen in dem Sitzunterbau integrierbar ist.
-
Diese
Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung
gelöst.
Weiterbildung und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung
sind in den Unteransprüchen
angegeben.
-
Die
Erfindung hat den Vorteil, dass durch die Umsetzung des Linearantriebes
in einen oder mehreren drehbaren Hubantrieben zur Abstützung der
Sitzfläche
ein Rückhaltesystem
geschaffen wurde, das im Grunde in jeder Einbaulage im Sitz einbaubar
ist. Insofern kann dieses Rückhaltesystem
auch neben anderen Sitzeinstellmechanismen in fast jede Sitzausführung integriert
werden. Dieses Rückhaltesystem
hat auch den Vorteil, dass es sehr einfach und kompakt ausführbar ist,
weil dazu lediglich ein Antriebsschlitten mit einem daran kämmend angeordneten
Hubzylinder notwendig ist, der eine Anstellrampe unter der Sitzfläche anhebt
und in einer Gehäusebaueinheit
mit Anstellrampe als Deckel einbaubar ist. Eine derartige Baueinheit
kann auch vorteilhaft am Sitzuntergestell befestigt werden, ohne
dass dazu spezielle Stützrahmen
oder -streben notwendig sind.
-
Die
Erfindung hat weiterhin den Vorteil, dass durch den spiralförmigen Schneckensteg
am Hubzylinder eine Führung
des Hubelementes unter der Anstellrampe erreicht wird, die ohne
zusätzliche
Verzahlung selbsthemmend wirkt, so dass auch bei einer starken Vertikalbeschleunigung
des Insassen eine selbsttätige
Rückbewegung
der Anstellrampe verhindert wird, wodurch auch bei einem Nichterreichen
der Endstellung ein Durchtauchen des Insassen verhindert wird. Deshalb
sind auch bei sehr schweren Insassen nur verhältnismäßig kleine Anstellantriebe oder
Treibladungen notwendig, die auch nur einen geringen mechanischen
Aufwand zur Übertragung der
Antriebskräfte
erfordern und damit in gewichtssparender und kostengünstiger
Bauweise ausführbar sind.
-
Eine
derart einfache Rückhaltevorrichtung hat
auch den Vorteil, dass insbesondere bei Fahrzeugen mit geringer
Kniefreiheit entsprechende Knieairbags überflüssig werden, wodurch Aufwand,
Bauraum und Gewicht einsparbar sind. Dabei ist dieses Rückhaltesystem
gleichermaßen
für die
unterschiedlichsten Insassen geeignet, unabhängig von deren Gewicht und
Größe.
-
Die
Erfindung mit dem integrierten Gurtstraffer hat auch den Vorteil,
dass dieses Rückhaltesystem
mit einem einzigen Antriebsystem oder einer einzigen Treibladung
auslösbar
ist und dadurch zuverlässig
und effizient ein Durchtauchen und Vorverlagern eines Insassen verhindert.
Insbesondere durch die antriebsmäßige Anbindung
des Gurtstraffers in den Antriebsschlitten wird eine Gurtstraffung
erreicht, die vom Hubweg der Anstellrampe unabhängig ist. Dadurch ist vorteilhafterweise
eine Gurtstraffung möglich,
bei der der Weg der Straffung des Beckengurtes größer als
der Hubweg der Anstellrampe ist, wodurch eine sichere Fixierung
des Insassen auf der Sitzfläche
erreicht wird.
-
Eine
besondere Ausführung
des Rückhaltesystems
mit einer im Gurtschloss angeordneten Ösenarretierung hat den Vorteil,
dass zunächst
eine schnelle Straffung des Beckengurtes erreichbar ist, der als
erstes ein Durchrutschen des Insassen verhindert. Durch einen weiterhin
vorgesehenen Leerlauf zwischen der Ösenarretierung und dem Gurtstraffer
wird vorteilhafterweise eine zuverlässige Vorstraffung des Beckengurtes
erreicht, da diese sicherstellt, dass vor der Gurtstraffung eine
Arretierung in der Schloßöse erfolgt.
Gleichzeitig kann durch die Länge
des Leerlaufs der Zeitpunkt zwischen dem Beginn der Gurtstraffung
und dem Beginn oder Ende der Sitzkissenabstützung eingestellt werden, wobei es
meist vorteilhaft ist, dass zunächst
die Abstützwirkung
aufgebaut wird und dann zeitgleich und um den Leerlauf verzögert die
Gurtstraffung erfolgt, wodurch eine gegenläufige Wirkung verhindert wird.
-
Desweiteren
hat eine zusätzliche
besondere Ausführung
in Form der kastenartigen Baueinheit des Rückhaltesystems den Vorteil,
dass dies nach Befestigung an der Sitzschale in den Schaumstoffkörper des
Sitzkissens direkt eingießbar
ist. Dadurch sind besondere Freiräume für die Rückhaltevorrichtung im Sitzpolster
entbehrlich, wodurch deren Integration und deren Einbauaufwand vorteilhaft
verringert wird.
-
Die
Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels,
dass in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen:
-
1:
eine aufgeschnittene perspektivische Darstellung eines Sitzunterteils
mit einem Gurtstraffer und einer Anstellrampe, und
-
2:
eine schematische Darstellung der Rückhaltevorrichtung
-
In 1 der
Zeichnung ist ein aufgeschnittenes Sitzuntergestell 1 dargestellt,
unter dessen Sitzkissen 2 eine Rückhaltevorrichtung 3 eingebaut
ist, die einen Gurtstraffer 4 und einen Hebemechanismus 5 enthält, bei
dem bei einem detektierten Frontalunfallereignis eine Anstellrampe 6 nach
oben unter den Beckenbereich eines Fahrzeuginsassen bewegt wird,
um ein sogenanntes Durchtauchen und Vorverlagern des Insassen zu
verhindern.
-
Das
Sitzunterteil 1 ist dabei nur mit seinen wesentlichen Funktionselementen
dargestellt, das im wesentlichen aus den in den kraftfahrzeugseitigen Laufschienenführungen
angeordneten Sitzuntergestell 7 mit der darin befestigten
Sitzschale 8 und den darauf angeordneten gepolsterten Sitzkissen 2 besteht.
Die Sitzschale 8 ist dabei vorzugsweise als Blechwanne
ausgebildet, auf der das Sitzkissen 2 als Sitzpolsterung
befestigt ist. Die Sitzschale 8 ist zumindest seitlich
mit dem Sitzuntergestell 7 verbunden, das zum Fahrzeugboden
seitlich je eine in Fahrtrichtung 37 angeordnete Sitzschiene 9 aufweist,
die in der am Fahrzeugboden befestigten, nicht dargestellten, Schienenführungen
längs beweglich angeordnet
sind.
-
Am
Sitzuntergestell 7 ist gleichzeitig auch ein Sicherheitsgurt 10 zumindest
mit seinen beiden Befestigungshalterungen für den Beckengurt 11 angeordnet,
der Teil der Rückhaltevorrichtung 3 ist.
Dabei ist die Befestigungshalterung 35 auf einer Sitzseite mit
dem Gurtschloß 12 in
Fahrtrichtung am hinteren Teil des Sitzuntergestells 7 befestigt.
Die Befestigungshalterung 35 besteht dabei aus einem vertikal ausgerichteten
Seilzug 14, der über
eine Umlenkrolle 13 horizontal zum vorderen Sitzunterteil 1 geführt ist, unter
dem sich der Hebemechanismus 5 der Rückhaltevorrichtung 3 befindet.
-
Die
Rückhaltevorrichtung 3 mit
dem Gurtstraffer 4 und dem Hebemechanismus 5 ist
im einzelnen in 2 der Zeichnung näher dargestellt.
Dabei entspricht die Anordnung der Rückhaltevorrichtung 3 der
räumlichen
Darstellung innerhalb des Sitzunterteils 1 wie es zu 1 der
Zeichnung beschrieben ist. Dabei befindet sich in Fahrtrichtung 37 im
vorderen Bereich des Sitzunterteils 1 unmittelbar unter dem
Sitzkissen 2 der Hebemechanismus 5. Dieser ist in
einem Gehäusekasten 15 angeordnet,
der fest mit dem Sitzuntergestell 7 verbunden ist. Der
Gehäusekasten 15 ist
rechteckig ausgebildet und in seiner Längsrichtung quer unter dem
Sitzkissen 2 befestigt. Der Gehäusekasten 15 ist quer
angeordnet, da dies zur seitlichen Einführung der Gurtstrafferseile
vorteilhaft ist, wobei der Gehäusekasten 15 auch
in Längsrichtung
unter dem Sitzunterteil 1 vorgesehen werden kann. Der Gehäusekasten 15 ist
mit einer Länge von
100 bis 200 mm, einer Breite von 50 bis 100 mm und einer Höhe von 20
bis 50 mm sehr kompakt ausgebildet und kann somit in unterschiedlichen
Positionen unter dem Sitzkissen 2 angeordnet sein. Dabei ist
allerdings die als Kastendeckel vorgesehene Anstellrampe 6 mindestens
in einer Fläche
notwendig, die in der Lage ist, den Beckenbereich eines beliebigen
Insassen abzustützen,
die mindestens in einer Fläche
von 100 × 200
mm Kantenlänge
notwendig ist. Die Anstellrampe 6 könnte aber auch zweiteilig und
ohne den Gehäusekasten 15 abzudecken
ausgebildet sein, um die diese Abstützwirkung zu gewährleisten.
-
Am
Kastenboden ist dessen Bodenplatte 36 als Linearführung ausgebildet,
auf der zur Betätigung der
Anstellrampe 6 ein längsverschieblicher
flacher Antriebsschlitten 16 vorgesehen ist, der in Verschieberichtung 17 antreibbar
ist. Es sind aber auch leicht gebogene Führungen denkbar. Dazu ist vorzugsweise
eine pyrotechnische Einheit 18 zwischen dem Antriebsschlitten 16 und
der vorderen Gehäusewand 19 angeordnet.
In der pyrotechnischen Einheit 18 ist eine zündbare pyrotechnische
Treibladung als Antrieb vorgesehen, die einen längsverschieblichen Kolben besitzt,
der sich mit einer Kolbenstange 19 gegenüber dem
Antriebsschlitten 16 antriebseitig abstützt. Die pyrotechnische Einheit
kann aber auch einen feststehenden Kolben aufweisen, wobei der Zylinder
beweglich ist und den Antriebsschlitten 16 antreibt. Es
sind aber auch andere Antriebseinheiten einsetzbar, sofern sie nach
der Detektion eines Frontalunfallereignisses innerhalb kürzester
Zeit von höchstens
5 bis 10 Millisekunden ihre Antriebskraft voll entfalten.
-
In
dem flachen plattenartigen Antriebsschlitten 16 sind noch
zwei Aussparungen 21 eingelassen, die jeweils eine Längsbohrung
in Verschieberichtung 17 zur Stirnfläche 22 des Antriebsschlittens 16 enthalten.
In die Längsbohrungen
sind jeweils ein erster Seilzug 14 und ein zweiter Seilzug 23 eingeführt, die längs verschieblich
mit dem Gurtschloss 12 verbunden sind und zur Gurtstraffung
dienen. Die beiden Seilzüge 14, 23 sind
in den Aussparungen 21 gegen herausrutschen durch jeweils
ein Endstück 24 gesichert,
das die Antriebsschlittenbewegung auf die Seilzüge 14, 23 überträgt.
-
Der äußere erste
Seilzug 14 ist dabei vom Antriebsschlitten 16 über eine
Gehäusebohrung 25 über die
Umlenkrolle 13 zum Gurtschloss 12 geführt, wobei
der Seilzug bis zur Umlenkrolle 13 in einer Seilzughülle angeordnet
ist. Vor der Umlenkrolle 13 ist noch ein Rücksperrelement 26 vorgesehen,
das den durch den Seilzug 14 gestrafften Beckengurt 11 in
jeder gestrafften Lage fixiert. Bei dem zweiten dünneren Seilzug 23 handelt
es sich um einen Sperrmechanismus, der im Betätigungsfall den Sicherheitsgurt 10 in
einer Gurtschlossöse 27 klemmend
fixiert, damit der Beckengurt 11 nicht gegenüber dem
Schultergurtteil des Sicherheitsgurtes 10 durch die Gurtschlossöse 27 nachrutscht.
-
An
der inneren Längsseite 28 des
Antriebsschlittens 16 ist eine nicht näher dargestellte Zahnstange 28 angeordnet,
die in einem an einem Hubzylinder 30 angebrachten Zahnkranz 29 kämmend eingreift.
An der äußeren Mantelfläche des
drehbar gelagerten Hubzylinders 30 ist ein spiralförmig ansteigender
Schneckensteg 31 eingearbeitet, auf dem sich ein vertikal
ausgerichtetes Hubelement 32 abstützt, das während einer Umdrehung des Hubzylinders 30 mindestens
25 bis höchstens
50 mm vertikal nach oben bewegt wird. Der Hubzylinder 30 besitzt vorzugsweise
einen Durchmesser von 20 bis 50 mm und eine Höhe von vorzugsweise 30 bis
60 mm.
-
Das
Hubelement 32 ist als vertikales Stützblech ausgebildet, das oben
auf der Unterseite der Anstellrampe 6 befestigt ist. Das
Hubelement 32 kann aber auch rohrförmig oder als Stößel ausgebildet
sein und sich mit einer gegenläufigen
Stirnfläche auf
dem Schneckensteg 31 abstützen. Der Hubzylinder 30 kann
aber auch so ausgestaltet sein, dass der spiralförmig ansteigende Schneckensteg 31 wie
ein Innengewinde in einer Bohrung des Hubzylinders 30 angeordnet
ist. Dann muss allerdings auch das Hubelement 32 daran
angepasst mit einem äußeren Führungssteg
versehen sein, um bei einer Rotation des Hubzylinders 30 vertikal
nach oben geführt
zu werden. Dabei muss die Stegrichtung spiralförmig ansteigend entsprechend
einem Rechts- oder Linksgewinde so gewählte werden, dass bei einer
Linearbewegung des Antriebsschlittens 16 der Hubzylinder 30 und
das Hubelement 32 eine gegeneinandergerichtete Steigung
aufweisen, um die Anstellrampe 6 vertikal nach oben zu
bewegen.
-
Die
Anstellrampe 6 ist als flaches, rechteckiges Blechelement
ausgebildet, dass mindestens eine Fläche von 100 × 200 mm
oder vorzugsweise eine Kantenlänge
von 150 × 300
mm je nach Sitzgröße aufweist.
Die Anstellrampe 6 ist vorzugsweise wie eine Gehäuseklappe
ausgebildet, die über
zwei Scharniere 34 vertikal nach oben verschwenkbar ist. Im
Ruhezustand schließt
dabei die Anstellrampe 6 plan mit der Sitzschale 8 ab,
so dass eine elastische Polsterung im normalen Fahrbetrieb in ihrem Komfort nicht
beeinträchtigt
wird, sondern sich nur in einer frontalen Unfallsituation nach oben
gegen den Beckenbereich eines Insassen abstützt. Die Anstellrampe 6 kann
auch in gerundeter Form oder zweiteilig ausgeformt sein, wobei diese
dann so angeordnet sein müssen,
dass sie sich im Abstand der Beine gegen den Beckenbereich eines
Insassen abstützen. Dabei
kann die Anstellrampe 6 nicht nur flach, sondern auch in
nach oben gebogener Form oder als entsprechender Hohlkörper ausgebildet
sein, die aufgrund ihrer Stützwirkung
dadurch an das Sitzunterteil 1 angepasst ist.
-
Die
vorstehend beschriebene Rückhaltevorrichtung 3 arbeitet
in einer detektierten Unfallsituation wie folgt:
Eine Unfallsituation
in Form eines Frontalunfalls, in dem ein Durchtauchen eines Insassen
möglichst
verhindert werden soll, wird meist durch einen bekannten Bechleunigungssensor
detektiert, dessen Schaltzeit nur wenige Millisekunden beträgt. Um ein
Durchtauchen des Insassen zu verhindern, muss die Rückhaltevorrichtung 3 den
Insassen innerhalb eines Zeitraumes von ca. 20 bis 50 Millisekunden
fixieren, bevor dessen Massenträgheitskräfte ihn
in Fahrtrichtung 37 nach vorne beschleunigen. Dazu wird
mithilfe des Beschleunigungssensors die Treibladung des pyrotechnischen
Elements 18 nach höchstens
5 bis 10 Millisekunden nach dem detektierten Unfallereignis gezündet. Der
linear verschieblich gelagerte Antriebsschlitten 16 wird
durch die Antriebskraft der Treibladung 18 hier quer zur
Fahrtrichtung 37 beschleunigt und bewegt sich vorzugsweise
auf der Linearführung 36 in
einer Strecke von ca. 25 bis 75 mm. Dabei wird zunächst der
zweite Seilzug 23 angespannt, da dessen Endstück 24 ohne
Leerlauf in dessen Aussparung 21 befestigt ist. Insofern
wird sogleich der Sicherheitsgurt 10 in der Gurtschlossöse 27 durch
einen nicht dargestellten beweglichen Klemmsteg in der Gurtschlossöse 27 klemmend
fixiert, so dass der Schultergurt nicht in Richtung des Beckengurtes 11 durch
die Gurtschlossöse 27 nachrutschen
kann. Da das Endstück 24 des
ersten Seilzugs 14 des Gurtstraffers 4 erst nach
einem Leerlauf 33 von dem Antriebsschlitten 16 mitgenommen wird
und zieht dieser den ersten Seilzug 14 nach dessen Leerlauf 33 um
die Umlenkrolle 13 in Richtung der Sitzschiene 9 vertikal
nach unten, so dass sich der Beckengurt 11 um die durch
den Antriebsschlitten 16 zurückgelegte Strecke minus der
Leerlaufstrecke verkürzt.
Damit wird dann das Becken des Insassen auf das Sitzkissen 2 gedrückt. Der
Seilzug 14 kann auch aus unterschiedlich dicken Seilen
bestehen, wobei vom Gurtschloss 12 bis zum Rücksperrelement 26 wegen
der höheren
Zugkräfte
ein dickeres Seil (z. B. 6 mm Durchmesser) als vom Rücksperrelement 26 bis
zum Antriebsschlitten 16 (z. B. 3 mm Durchmesser) verwendet
wird. Während
der Beckengurtspannung arretiert gleichzeitig das Rücksperrelement 26 mithilfe
eines Klemmrings oder einer Zahnrastsperre, und zwar in jeder Zugposition,
so dass die Beckengurtverkürzung
auch beim Nachlassen der Treibladung noch erhalten bleibt.
-
Gleichzeitig
mit der Gurtstraffung treibt der Antriebsschlitten 16 durch
seine Linearbewegungskraft über
die Zahnstange 28 den kämmenden
Zahnkranz 29 des drehbar gelagerten Hubzylinders 30 an, der
sich rechtsseitig oder linksseitig um seine Achse dreht. Dadurch
wird gleichzeitig das auf dem spiralförmigen Schneckensteg 31 gleitend
geführte
Stützblech 32 vertikal
nach oben in Richtung des Sitzkissens 2 bewegt. Bei einem
Hubzylinder 30 von vorzugsweise 25 mm Durchmesser und einer
Höhe von ebenfalls
25 mm entsteht dabei eine Steigung von 25 mm pro Umdrehung, durch
die eine selbsthemmende Wirkung erzielt wird, bei der auch die Vertikalbeschleunigung
des Insassen ohne die Antriebskraft der Zündladung eine Rückstellung
verhindert. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da bereits während der Kraftentfaltung
der Treibladung die Vertikalbeschleunigungskraft des Insassen wirkt,
so dass auch bei nachlassender Treibladung eine Zurückbewegung der
Anstellrampe 6 in jedem Fall verhindert werden muss. Die
Selbsthemmung erfolgt dabei alleine durch die Reibungskräfte des
Hebemechanismus 5, so dass ein ebenfalls kraftverzehrender
Arretiermechanismus entbehrlich ist.
-
Es
könnte
auch ein von unten zugänglicher Rückdrehmechanismus
vorgesehen werden, durch den das Rückhaltesystem 3 nach
Erneuerung der Treibladung wieder einsatzbereit wäre, sofern
auch die Rücklaufsperre 26 entriegelt
werden kann. Eine derartige Rückhaltevorrichtung 3 ist
nicht nur in den vorderen Sitzen eines Kraftfahrzeuges, sondern
in allen Fahrzeugsitzen mit Sicherheitsgurten einsetzbar. Dabei
ist die Rückhaltevorrichtung 3 im
Grunde auch ohne Gurtstraffer 4 verwendbar, aber zur Verhinderung
des Durchtauchens des Insassen weniger Effektiv. Ohne Gurtstraffer 4 könnte der
Antriebsschlitten 16 durch eine an der Kolbenstange 20 des
Treibsatzes 18 angeordnete Zahnstange 28 ersetzt
werden.