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Die Erfindung betrifft eine Rückhaltevorrichtung für Insassen eines Fahrzeugs, insbesondere zur Vermeidung, dass Fahrzeuginsassen bei einem Unfall bzw. Überschlag aus dem Fahrzeug geschleudert werden.
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Bei Verkehrsunfällen sind Unfälle mit Fahrzeugüberschlag nach Frontalzusammenstößen die zweithäufigste Todesursache. Rückhaltesysteme in Fahrzeugen im Bereich der Seitenscheiben bzw. der Seitentüren sollen bei einem Seitenaufprall oder bei einem Überschlag des Fahrzeugs Körperteile, insbesondere den Kopf, der Fahrzeuginsassen vor Verletzungen zu schützen. Hierzu sind beispielsweise Seitenairbags bekannt, auch Side Curtain Airbags genannt, welche bei einem über Crashsensoren erkannten Unfall automatisch aufgeblasen werden und die Seitenscheibe abdecken.
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Ein solches System ist beispielsweise aus der
DE 100 21 577 A1 bekannt, mit einem ähnlich einem Vorhang ausgestalteten und wenigstens eine Seitenscheibe des Fahrzeugs größtenteils abdeckenden Seitenairbag, der im zusammengefalteten Zustand hinter einer Innverkleidung des Fahrzeugs angeordnet ist.
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Nachteilig bei bekannten Systemen ist die Tatsache, dass der Zeitraum zwischen der Auslösung des Rückhaltesystems und dessen vollständigen Entfaltung und sowie dessen vollständigen Positionierung vor der Seitenscheibe zu lang ist. Zudem werden durch die nationalen Verkehrssicherheitsbehörden verschiedener Länder immer wieder neue Vorschriften zum Schutze von Fahrzeuginsassen erlassen, die durch die bekannten Systeme nicht mehr hinreichend gut erfüllt werden können. Beispielsweise hat die amerikanische Straßenverkehrssicherheitsbehörde, die National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA), kürzlich eine Prüfvorschrift erlassen, um die Weiterentwicklung von Sicherheitseinrichtungen für Fahrzeuginsassen bei Unfällen mit Fahrzeugüberschlag zu fördern. Bei dieser Prüfvorschrift handelt es sich um die FMVSS (Federal Motor Vehicle Safety Standard) 226 Ejection Mitigation, welche neue Anforderungen an die Gestaltung und Auslegung von Curtain Airbags und Seitenscheiben stellt.
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Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Rückhaltevorrichtung anzugeben, die einen besseren Schutz, als die bislang aus dem Stand der Technik bekannten Systeme gewährleisten kann, insbesondere durch eine möglichst schnelle und möglichst vollständige Abdeckung relevanter Bereiche einer Seitenscheibe eines Fahrzeugs bei einem Unfall. Eine weitere Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung anzugeben, die neuen Auflagen und Sicherheitsbestimmungen zum Schutze von Fahrzeuginsassen bei einem Unfall bzw. einem Überschlag des Fahrzeugs besser gerecht wird.
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Diese Aufgabe wird durch Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen, wobei auch Kombinationen und Weiterbildungen einzelner Merkmale miteinander denkbar sind.
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Die vorgeschlagene Rückhaltevorrichtung umfasst erfindungsgemäß wenigstens eine Querstrebe, die im Bereich einer Seitenscheibe eines Fahrzeugs angeordnet ist, beispielsweise im Bereich der Seitenscheibe des Fahrers oder des Beifahrers des Fahrzeugs. Die Rückhaltevorrichtung dient der Vermeidung, dass einer oder mehrere Fahrzeuginsassen im Falle eines Unfalles, insbesondere im Falle eines Überschlags, durch die geöffnete oder gebrochene Seitenscheibe aus dem Fahrzeug geschleudert werden oder zumindest mit Teilen Ihres Körper gegen bzw. durch die Seitenscheibe hindurchstoßen. Die Rückhaltevorrichtung ist dabei bevorzugt derart ausgestaltet, dass die wenigstens eine Querstrebe zwischen zwei Stellungen variiert werden kann. Bevorzugt weist die wenigstens eine Querstrebe dabei mindestens zwei unterschiedliche Stellungen auf, insbesondere eine Ausgangsstellung und eine Unfallstellung. Die wenigstens eine Querstrebe befindet sich vorzugweise vorerst in der Ausgangsstellung innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs im Bereich der Seitenscheibe. Bevorzugt ist die wenigstens eine Querstrebe in der Ausgangsstellung in einer Innenverkleidung unterhalb der Seitenscheibe im Innenraum des Fahrzeugs angeordnet. Wird durch eine Unfallsensorik bzw. eine Crashsensorik des Fahrzeugs, beispielweise durch Beschleunigungssensoren, Crashboxen, Aufprallsensoren bzw. Kotaktsensoren oder Kamerasensoren mit Bildverarbeitung, ein Unfall oder ein Überschlag des Fahrzeugs erkannt, kann die wenigstens eine Querstrebe in eine definierte Unfallstellung gebracht werden. In der Unfallstellung befindet sich die wenigstens eine Querstrebe vorzugsweise in einer Stellung direkt vor der Seitenscheibe, innerhalb oder außerhalb, d. h. vor der Innenseite oder Außenseite der Seitenscheibe des Fahrzeugs, insbesondere in einer solchen Position, dass Fahrzeuginsassen nicht gegen die Seitenscheibe stoßen bzw. durch die Seitenscheibe aus dem Fahrzeug geschleudert werden können. Die Unfallsensorik zur Auslösung der erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung kann beispielsweise Bestandteil weiterer Sicherheitseinrichtungen im Fahrzeug sein, z. B. von Airbagvorrichtungen oder Gurtstraffersysteme, so dass für die erfindungsgemäße Rückhaltevorrichtung bevorzugt keine eigene Sensorik im Fahrzeug angeordnet sein muss. Ist die Rückhaltevorrichtung mit mehreren Querstreben ausgestaltet, dann sind diese in der Unfallstellung vorzugsweise parallel oder in bestimmten Winkel zueinander sowie in bestimmten Abständen zueinander vor der Seitenscheibe verteilt angeordnet. Bei der wenigstens einen Querstrebe kann es sich beispielsweise um ein Gurtband handel, ähnlich einem Sicherheitsgurt, das dazu geeignet ist, Kräfte aufzufangen bzw. zu absorbieren, übertragen, dämpfen und/oder zu verteilen, insbesondere wenn ein Fahrzeuginsasse mit seinem Körper, beispielsweise mit seinem Kopf, gegen das vor der Seitenscheibe gespannte Gurtband stößt. Hierdurch kann bei einem Unfall bzw. bei einem Überschlag des Fahrzeugs ein Kontakt zwischen Fahrzeuginsasse und Seitenscheibe entweder gänzlich vermieden werden und/oder es können zumindest die Aufprallkräfte verringert werden. Eine weitere vorteilhafte Ausführung sieht vor, die wenigstens eine Querstrebe als Holm-, Latten-, Stab- oder Rohrkonstruktion aus gepolstertem Metall und/oder aus Kunststoff auszugestalten. Die erfindungsgemäße Rückhaltevorrichtung kann gleichermaßen für vordere wie hintere Seitenscheiben eingesetzt werden sowie bei geschlossenen und geöffneten Seitenscheiben.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung ist die wenigstens eine Querstrebe in der Unfallstellung derart vor der Seitenscheibe angeordnet, dass durch die wenigstens eine Querstrebe mögliche Kopfaufprallbereiche abgedeckt sind. Unter möglichen Kopfaufprallbereichen sind dabei solche Bereiche der Seitenscheibe zu verstehen, bei denen im Falle eines Unfalles, insbesondere im Falle eines Überschlags des Fahrzeugs, eine besonders hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass der neben der Seitenscheibe sitzende Fahrzeuginsasse mit seinem Kopf gegen diese Bereiche stößt. Derartige Bereiche sind beispielsweise in der amerikanischen Prüfvorschrift FMVSS 226 der NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration) definiert.
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Weitere mögliche Kopfaufprallbereiche können beispielsweise in Abhängigkeit von Körpergröße und Sitzpositionen bzw. Sitzeinstellungen von Fahrzeuginsassen abgeleitet werden. Durch Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Rückhaltesystems mit einer oder mehreren Querstreben, die in der Unfallstellung mögliche Kopfaufprallbereiche abdecken, kann somit zum einen die Sicherheit der Fahrzeuginsassen vor Verletzungen zusätzlich erhöht und gleichzeitig die Anforderungen der FMVSS 226 besser erfüllt werden. Zudem werden nutzlose Querstreben vermieden wodurch Kosten, Fertigungsaufwand sowie Einbauraum eingespart werden kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die wenigstens eine Querstrebe in der Ausgangstellung innerhalb eines Hohlraums einer Fahrzeugverkleidung, insbesondere im Bereich unterhalb oder oberhalb der Seitenscheibe angeordnet. Der Hohlraum kann dabei im Innenraum oder außen am Fahrzeug ausgestaltet sein, vorzugweise parallel zum oberen bzw. unteren Rahmen der Seitenscheibe. Die eine oder die mehreren Querstreben sind dabei bevorzugt in demselben Hohlraum angeordnet, in dem sich auch die Seitenscheibe im eingefahrenen Zustand befindet. Der Hohlraum der Seitenscheibe kann dabei derart ausgestaltet bzw. modifiziert sein, dass die eine oder mehreren Querstreben darin neben der Seitenscheibe Platz finden. Weiterhin werden die eine oder die mehreren Querstreben bevorzugt durch dieselbe Öffnung wie die Scheibe selbst, beispielsweise durch eine Öffnung in Form eines Schlitzes, aus der Ausgangsstellung in die Unfallstellung vor die Seitenscheibe gebracht. Durch eine derartige Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung kann bereits vorhandener Einbauraum im Fahrzeug genutzt werden. Durch die Anordnung der wenigstens einen Querstrebe in einem Hohlraum innerhalb der Fahrzeugkarosserie, wird zudem erreicht, dass die wenigstens eine Querstrebe in der Ausgangsstellung verborgen ist und damit das Design des Fahrzeugs wenig bis gar nicht beeinflusst. Weiterhin kann die wenigstens eine Querstrebe in der Ausgangsstellung als zusätzlicher Verstärkung der Fahrzeugstruktur, beispielsweise bei einem Seitenaufprall dienen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die wenigstens eine Querstrebe mittels Sprungfedervorrichtung, elektrischem Motor, pyrotechnischer Vorrichtung und/oder mittels magnetischer Vorrichtung, z. B. mittels Solenoids (Zylinderspule zum Erzeugen eines magnetischen Felds), als Triebvorrichtung von der Ausgangsstellung in die Unfallstellung gebracht. Die jeweilige Triebvorrichtung ist dabei vorzugweise mit einer Auslöseschaltung verbunden, die in Abhängigkeit von einem mittels einer Unfallsensorik erfassten Unfalls bzw. Überschlags die Triebvorrichtung auslöst. Die Triebvorrichtung der erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung ist dabei insbesondere derart ausgestaltet, dass diese die wenigstens eine Querstrebe in einem Zeitraum unterhalb von 1.5 Sekunden, d. h. vor einem Aufprall eines Fahrzeuginsassen mit seinem Kopf auf die Seitenscheibe, von der Ausgangsstellung in die Unfallstellung bringen kann. Diese kurze Zeitspanne kann insbesondere mit pyrotechnischen Vorrichtungen oder Sprungfedervorrichtungen erreicht werden. Die Auslöseschaltung für die Triebvorrichtung kann zudem mit Auslöseschaltungen und Sensorsystemen für weitere Insassenschutzsysteme im Fahrzeug verbunden sein.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante wird die wenigstens eine Querstrebe zwischen der Ausgangsstellung und der Unfallstellung in Führungseinrichtungen geführt bzw. verfahren. Die Führungseinrichtungen können beispielsweise als Führungsschienen ausgestaltet sein, die beispielsweise parallel zum Rahmen der Seitenscheibe und/oder längs der Fahrzeugsäulen (A- und B-Säule bzw. B- und C-Säule) angeordnet sind. Die Führungseinrichtungen können auch durch Modifikation direkt in die Führungeinrichtung der Seitenscheibe integriert sein.
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In einer besonderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung ist die wenigstens eine Querstrebe derart mit einem Tuch oder einem Netz ausgestaltet, dass in der Unfallstellung der wenigstens einen Querstrebe das Tuch bzw. das Netz zwischen der wenigstens einen Querstrebe und einem Rand der Seitenscheibe aufgespannt ist, derart, dass die gesamte Seitenscheibe zwischen Seitenscheibenrand und Querstrebe durch das Tuch bzw. Netz abgedeckt ist. Umfasst die Rückhaltevorrichtung mehrere Querstreben, dann ist in Unfallstellung der mehreren Querstreben vorzugsweise zwischen den mehreren Querstreben ebenfalls ein Tuch bzw. Netz aufgespannt bzw. angeordnet. Durch diese Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung kann die Sicherheit der Fahrzeuginsassen zusätzlich erhöht werden, insbesondere dadurch, dass durch das Netz bzw. das Tuch Trümmerteile und Glassplitter, im Falle eines Unfalls bzw. Überschlags, abgefangen werden.
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Die erfindungsgemäße Rückhaltevorrichtung umfasst vorzugsweise genau zwei Querstreben, da hierdurch bereits ein Großteil der möglichen Kopfaufprallbereiche, insbesondere Kopfaufprallbereiche nach der amerikanischen Prüfvorschrift FMVSS 226, abgedeckt werden können.
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Bei Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung mit einer oder mehreren Querstreben, sind die eine oder die mehreren Querstreben in Ausgangsstellung und in Unfallstellung bevorzugt im Wesentlichen horizontal bzw. waagerecht angeordnet, d. h. die Querstreben erstrecken sich von einem Seiterand der Seitenscheibe zur Anderen, entweder horizontal oder mit einer gewissen Schrägstellung zur horizontalen Ausrichtung. In einer besonderen Ausgestaltung können die Querstreben in Ausgangs- und/oder Unfallstellung auch vertikal, d. h. vom oberen zum unteren Seitenscheibenrand angeordnet sein.
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Das erfindungsgemäße Rückhaltesystem, ist bevorzugt in einem Fahrzeug angeordnet und umfasst mehrere Rückhaltevorrichtungen nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ausführungsbeispiele vor zumindest zwei Seitenscheiben des Fahrzeugs, beispielsweise vor der Seitenscheibe des Fahrers und des Beifahrers. Die Rückhaltevorrichtungen des Rückhaltesystems können dabei eine gemeinsame Unfallsensorik verwenden, zur Erkennung eines Unfalls bzw. eines Überschlags sowie insbesondere eine gemeinsame Auslöseschaltung um die Triebvorrichtungen auszulösen, welche die Querstreben aus deren Ausgangsstellung in die Unfallstellung bringen. Die Unfallsensorik kann im Fahrzeug beispielsweise für weitere Insassenschutzsysteme wie Airbags, Gurtstraffer und/oder Überrollbügel oder auch für Fahrerassistenzsysteme verwendet werden.
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Weitere Vorteile sowie optionale Ausgestaltungen gehen aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor. Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es zeigt
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1: eine Fahrzeugtür im Querschnitt mit einer Seitenscheibe, die mit Querstreben einer erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung in Ausgangsstellung ausgestaltet ist.
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2a bis 2d: Beispiele für definierte Kopfaufprallbereiche auf unterschiedliche Seitenscheiben aus der Prüfvorschrift FMVSS 226.
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3: eine Seitenscheibe mit Querstreben in Unfallstellung vor definierten Kopfaufprallbereichen.
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1 zeigt einen Querschnitt durch eine Fahrzeugtür mit einer Türinnenseite 3, einer Türaußenseite 4 und einer Seitenscheibe 2. Weiterhin gezeigt sind zwei Querstreben 1 einer erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung, die im Bereich unterhalb der Seitenscheibe 2 in einem Hohlraum zwischen der Fahrzeugverkleidung angeordnet ist. Die Querstreben 1 befinden sich in 1 in der Ausgangsstellung.
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Die 2a bis 2d zeigen definierte Kopfaufprallbereiche 5. Die Kopfaufprallbereiche 5 variieren dabei in Abhängigkeit der Scheibengröße und Scheibenform. 2a zeigt eine vordere und eine hintere Seitenscheibe 2. Auf der linken Seite ist die Seitenscheibe 2 vor der B-Säule eines Fahrzeugs gezeigt und auf der rechten Seite die Seitenscheibe 2 hinter der B-Säule eines Fahrzeugs. Die rechte Seitenscheibe 2 umfasst zusätzlich einen kleinen Scheibenbereich 6. Beide Seitenscheiben aus 2a weisen jeweils vier definierte Kopfaufprallbereiche 5 auf, die in bestimmten Abständen zueinander sowie in Bezug zum Seitenscheibenrand 7 bzw. zu einem Abstand/Absatz 7 vom Seitenscheibenrand 7 ausgerichtet sind. Der Abstand 8 beträgt bevorzugt 25 mm +/– 2 mm. 2b zeigt eine kleinere Seitenscheibe 2, die ebenfalls vier Kopfaufprallbereiche 5 aufweist, die mit bestimmten Abständen zueinander sowie mit einer definierten Ausrichtung zum Seitenscheibenrand 7 bzw. zum Absatz 8 ausgerichtet sind.
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2c zeigt eine Seitenscheibe 2 ähnlich der linken Seitenscheibe 2 auf 2a, einmal mit vier (linke Darstellung in 2c) und einmal mit drei Kopfaufprallbereichen 5 (rechte Darstellung in 2c). In der linken Darstellung sind die beiden äußeren Kopfaufprallbereiche 5 definiert zum Seitenscheibenrand 7 bzw. zum Absatz 8 ausgerichtet und die beiden inneren Kopfaufprallbereiche 5 in definierten Abständen zu den beiden äußeren Kopfaufprallbereichen 5 angeordnet. Die rechte Darstellung zeigt eine ähnliche Situation, mit zwei zum äußeren Seitenscheibenrand 7 bzw. zum Absatz 8 definiert ausgerichteten Kopfaufprallbereichen 5, jedoch mit nur einem inneren Kopfaufprallbereich 5, der mit einem definierten Abstand zu einem der äußeren Kopfaufprallbereiche 5 ausgerichtet ist. 2d zeigt ein weiteres Beispiel für definierte Kopfaufprallbereiche 5 in Abhängigkeit der Form und Größe einer Seitenscheibe 2.
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In 3 zeigt beispielhaft die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Rückhaltevorrichtung mit in diesem Fall zwei Querstreben 1 in Unfallstellung, wobei die Querstreben 1 in der Unfallstellung entsprechend 3 derart angeordnet sind, dass durch die Querstreben 1 mögliche Kopfaufprallbereiche 5 abgedeckt sind. Erfindungsgemäß kann diese Anordnung bzw. Ausgestaltung der Unfallstellung der Querstreben 1 analog auf die definierten Kopfaufprallbereiche 5 aus den 2a bis 2d angewendet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Querstreben
- 2
- Seitenscheibe
- 3
- Türinnenseite
- 4
- Türaußenseite
- 5
- Kopfaufprallbereich
- 6
- kleiner Scheibenbereich
- 7
- Seitenscheibenrand
- 8
- Absatz/Abstand zum Seitenscheibenrand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- FMVSS (Federal Motor Vehicle Safety Standard) 226 Ejection Mitigation [0004]
- FMVSS 226 [0008]
- FMVSS 226 [0009]
- FMVSS 226 [0014]
- FMVSS 226 [0020]
