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Die Erfindung betrifft eine Rückhalteeinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Rückhalteeinrichtungen dienen im Allgemeinen zum Schutze der Insassen in Kraftfahrzeugen, wobei die Rückhalteeinrichtungen je nach Ihrer Anordnung verschiedene Funktionen zum Schutze von verschiedenen Körperteilen der Insassen aufweisen. Die Rückhalteeinrichtungen umfassen unter anderem als wesentliche Bauteile einen aufblasbaren Gassack, ein Gehäuse und einen Gasgenerator. Der Gasgenerator setzt bei einer Aktivierung der Rückhalteeinrichtung in einer Frühphase eines Unfalls schlagartig ein sehr großes Gasvolumen frei, durch welches der aufblasbare Gassack zur Abdeckung der inneren Fahrzeugstruktur oder von offenen Öffnungen des Fahrzeuges aufgeblasen wird, bevor der Insasse durch die wirkenden dynamischen Kräfte während des Unfalls auf die innere Fahrzeugstruktur aufschlägt oder aus der Öffnung des Kraftfahrzeuges hinausgeschleudert werden kann.
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Von besonderer Bedeutung sind dabei die Rückhalteeinrichtungen mit den Fahrer- und Beifahrerairbags, welche jeweils in einem Bereich vor dem Oberkörper und dem Kopf eines auf einem der Vordersitze sitzenden Insassen aufgeblasen werden. Die Fahrerund Beifahrerairbags sind dabei in dem Lenkrad oder der Instrumententafel des Kraftfahrzeuges angeordnet und werden individuell für den speziellen Fahrzeugtyp ausgelegt bzw. für die Befestigung und Anordnung in dem Fahrzeug speziell konstruiert. Ferner sind der Fahrer- und Beifahrerairbag an einem in Bezug zu dem Kraftfahrzeug feststehenden Teil befestigt, während der Insasse auf einem verschiebbaren Fahrzeugsitz sitzt, so dass er je nach der Sitzstellung eine unterschiedliche Ausrichtung und Anordnung zu dem Fahrer- bzw. Beifahrerairbag einnimmt. Da die Anordnung und Ausrichtung des Insassen zu dem Fahrer- oder Beifahrerairbag aber ein entscheidendes Kriterium für die sichere Rückhaltung des Insassen und dessen Schutz ist, kann dies im Extremfall ein erhöhtes Verletzungsrisiko für den Insassen zur Folge haben. Ferner sollen die Sitze in modernen Fahrzeugkonzepten sehr viel variabler, und zwar sowohl in der Stellung als auch in der Ausrichtung, ausgebildet werden, wodurch die Rückhaltung der Insassen mit fest an der inneren Fahrzeugstruktur angeordneten Rückhalteeinrichtungen weiter problematisiert wird.
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Aus der
DE 198 34 061 B4 ist eine Rückhalteeinrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, welche einen in einer Kopfstütze eines Fahrzeugsitzes angeordneten Gassack aufweist, welcher bei einer Aktivierung der Rückhalteeinrichtung aus der Kopfstütze, in Richtung der Frontscheibe, über den Kopf des Insassen hinweg oder seitlich an dem Kopf des Insassen vorbei, bis vor die Brust und/oder den Kopf des Insassen aufgeblasen wird. Ein Nachteil dieser Rückhalteeinrichtung ist es, dass der Gassack in einer ungünstigen Sitzstellung des Insassen oder bei einem sehr großen Insassen während des Aufblasens von hinten auf den Kopf oder die Schulter des Insassen auftreffen kann. Der Gassack kann dadurch während des Aufblasvorganges in seiner Entfaltungscharakteristik behindert werden, so dass er sich anschließend in dem aufgeblasenen Zustand nicht in der für die Rückhaltung bestmöglichen Ausrichtung und Anordnung zu dem Insassen befindet. Ferner kann der Insasse durch den von hinten auftreffenden Gassack im Extremfall sogar verletzt oder in eine für die Rückhaltung ungünstige Position bewegt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Rückhalteeinrichtung mit einem an einem Fahrzeugsitz angeordneten, sich bei einer Aktivierung bis vor die Brust und/oder den Kopf des Insassen entfaltenden Gassack zu schaffen, bei der der Gassack unabhängig von der Sitzposition des Insassen und der Größe des Insassen sicher vor der Brust und/oder dem Kopf des Insassen aufgeblasen wird.
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Zur Lösung der Aufgabe wird nach Anspruch 1 vorgeschlagen, dass an einem oberen Abschnitt der Kopfstütze eine in Richtung der Sitzfläche des Fahrzeugsitzes vorstehende Aufnahme vorgesehen ist, aus der sich der Gassack in einem Abstand zu einer Rückenlehne des Fahrzeugsitzes von oben vor den Kopf und/oder die Brust des Insassen entfalten kann. Der Gassack wird damit aufgrund der vorgesehenen Aufnahme, welche sich über die Sitzfläche erstreckt, ausgehend von einer vor der Rückenlehne befindlichen Position, von oben vor dem Insassen aufgeblasen, wodurch die Wahrscheinlichkeit, dass der Gassack beim Aufblasen von hinten auf den Insassen trifft und/oder in den Zwischenraum zwischen den Insassen und der Rückenlehne aufgeblasen wird, verringert wird. Aufgrund der erfindungsgemäßen Lösung wird der Gassack stattdessen gerichtet in den Zwischenraum zwischen dem Insassen und dem Lenkrad bzw. der Instrumententafel, also in Vorwärtsfahrtrichtung vor dem Insassen aufgeblasen. Dabei erfolgt das Aufblasen des Gassackes nicht nur gerichtet, sondern zusätzlich auch noch ausgehend von einer Position, welche erheblich näher zu dem vorgesehenen Aufblasraum des Gassackes ist. Dadurch erfolgt das Aufblasen wesentlich zielgerichteter, so dass das Aufblasen wesentlich genauer gemäß einem vordefinierten Verlauf erfolgt. Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Lösung ist darin zu sehen, dass das aufzublasende Volumen ohne Nachteile für die Rückhaltefunktion erheblich verringert werden kann, da das bisher erforderliche Volumen des Gassackes zwischen der Rückenlehne und dem Insassen zumindest teilweise entfällt. Durch das geringere Volumen des Gassackes kann der Gasgenerator kleiner bemessen und die Aufblaszeit bis zum vollständigen Aufblasen des Gassackes verringert werden.
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Dabei reicht es aus, wenn die Aufnahme in einer Länge von wenigstens 20 cm, und in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform in einer Länge von wenigstens 40 cm von der Kopfstütze vorsteht. Durch die Bemessung der Länge der Aufnahme von wenigstens 20 cm kann bereits sichergestellt werden, dass der Gassack vor dem Insassen aufgeblasen wird, da die Aufnahme dadurch bereits den erfahrungsgemäß maximal zu erwartenden Spalt zwischen dem Insassen und der Rückenlehne überbrückt. Durch eine Bemessung der Länge der Aufnahme von wenigstens 40 cm kann durch die Aufnahme zusätzlich ein Überrollschutz verwirklicht werden, was insbesondere bei Cabriolets sinnvoll ist, welche kein Fahrzeugdach aufweisen, oder auch bei SUVs sinnvoll sein kann, welche aufgrund ihrer Höhe besonders dazu neigen, sich bei einem Unfall um ihre Längsachse zu überschlagen.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Aufnahme manuell und/oder motorisch verstellbar ist. Durch die Verstellung der Aufnahme kann diese z.B. zum Erleichtern des Ein- oder Ausstieges in eine günstigere Position verstellt werden, wobei die Aufnahme anschließend nach dem Hinsetzen des Insassen wieder in die für die Rückhaltung des Insassen bessere Position zurückverstellt werden kann.
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Die Verstellbarkeit der Aufnahme kann in diesem Fall dadurch vereinfacht werden, indem eine Antriebseinrichtung vorgesehen ist, mittels derer die Aufnahme insassenabhängig und/oder in Abhängigkeit von dem Erkennen eines Unfalls verstellbar ist. Dabei ist die Verwendung der Antriebseinrichtung insbesondere daher von Vorteil, da die Aufnahme dadurch auch während des Fahrens verstellt werden kann, indem die Antriebseinrichtung über eine Steuereinrichtung in Abhängigkeit von einem externen Signal, von z.B. einer Insassenerkennung, einer die Fahrsituation sensierenden Sensoreinrichtung oder einer Fahrzeuginnenraumsensoreinrichtung angesteuert wird. Die Aufnahme kann dadurch gesteuert verstellt werden, ohne dass der Fahrer oder Beifahrer dazu selbst bestimmte Handlungen vornehmen muss. Dabei bietet sich insbesondere eine insassenabhängige Ansteuerung der Antriebseinrichtung an, so dass die Aufnahme z.B. nur dann in die Rückhalteposition verstellt wird, wenn auf dem Fahrzeugsitz ein Insasse sitzt. In diesem Fall kann selbstverständlich durch dieses Signal auch die Rückhalteeinrichtung selbst deaktiviert werden.
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Dabei ist es besonders sinnvoll, wenn die Aufnahme höhenverstellbar ist, damit sie für Insassen unterschiedlicher Größe individuell in eine unterschiedliche Höhe verstellt werden kann.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Aufnahme auch verschwenkbar sein, wodurch sie sehr einfach und sehr schnell über einen größeren Verstellweg verstellt werden kann, wobei die Schwenkbewegung besonders leicht mittels eines rotatorischen elektromotorischen Antriebes bewirkt werden kann.
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Dabei ist es besonders sinnvoll, wenn die Aufnahme aus einer Rückhalteposition in eine Parkposition und umgekehrt verstellbar ist. Die Parkposition stellt dabei eine Position der Aufnahme dar, in welcher der Insasse möglichst bequem ein- und aussteigen kann. Dazu kann an dem Fahrzeugsitz eine entsprechende Ausnehmung oder eine zweite Aufnahme vorgesehen sein, in welcher die Aufnahme in der Parkposition gesichert oder aufgenommen ist. Diese zweite Aufnahme kann z.B. eine Aufnahme in der Kopfstütze oder ein seitlich der Kopfstütze vorgesehener Freiraum sein. Die Rückhalteposition stellt dagegen die Position der Aufnahme dar, in welcher der Gassack zum bestmöglichen Schutz des Insassen in einer vorgegebenen Lage und Ausrichtung aufgeblasen wird.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Kopfstütze in der Länge derart bemessen ist, dass sie sich nahezu von einer Oberkante der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes bis zu der Unterseite einer Dachstruktur des Fahrzeuges erstreckt, und die Aufnahme einem Randabschnitt der Kopfstütze zugeordnet ist, welcher der Dachstruktur zugewandt ist. Durch die vorgeschlagene Bemessung der Kopfstütze und die Anordnung der Aufnahme befindet sich der aus der Aufnahme entfaltende Gassack immer in einem maximal möglichen Abstand zu der Oberkante der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes, so dass die Aufnahme auch für größere Insassen nicht mehr verstellt zu werden braucht.
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In diesem Fall kann die Kopfstütze ein zwischen der Aufnahme und der Oberkante der Rückenlehne angeordnetes Sichtfenster aufweisen, damit die auf den hinteren Sitzen sitzenden Insassen auch eine Sicht nach vorne haben.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass zusätzlich ein zweiter Gassack vorgesehen ist, welcher sich bei einer Aktivierung aus derselben Aufnahme oder aus einer zweiten an der Kopfstütze vorgesehenen Aufnahme von oben in einen Zwischenraum zwischen den Insassen und einer seitlichen inneren Fahrzeugstruktur entfaltet. Der zweite Gassack dient dem zusätzlichen Schutz des Insassen vor einem Aufprall auf die innere seitliche Fahrzeugstruktur bzw. vor einem Austreten aus einem seitlichen geöffneten Fenster.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:
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1: Insasse auf einem Fahrzeugsitz eines Kraftfahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Rückhalteeinrichtung vor der Aktivierung;
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2: Insasse auf einem Fahrzeugsitz eines Kraftfahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Rückhalteeinrichtung nach der Aktivierung;
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3: Insasse auf einem Fahrzeugsitz eines Kraftfahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Rückhalteeinrichtung in einer feststehenden Kopfstütze vor der Aktivierung; und
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4 und 5: Insassen auf einem Fahrzeugsitz von oben mit erfindungsgemäßen Rückhalteeinrichtungen mit unterschiedlich geformten Aufnahmen.
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In den 1 bis 3 ist jeweils ein auf einem Fahrzeugsitz 4 sitzender Insasse 3 von der Seite zu erkennen. Bei dem Insassen 3 handelt es sich hier um einen Beifahrer, welcher hinter einer Instrumententafel 1 und einer Frontscheibe 2 sitzt und nach oben hin durch eine Dachstruktur 11 abgedeckt ist. Der Insasse 3 befindet sich in einer üblichen Sitzhaltung auf einer Sitzfläche 5 und lehnt sich dabei mit dem Oberkörper an einer rückwärtigen Rückenlehne 6 an. Der Kopf des Insassen 3 liegt an einer Kopfstütze 7 an, welche sich in der in der 3 dargestellten Ausführungsform sogar bis an die untere Seite der Dachstruktur 11 erstreckt. An den Kopfstützen 7 sind Aufnahmen 8 vorgesehen, welche sich von den Kopfstützen 7 in Vorwärtsfahrtrichtung nach vorne über die Sitzfläche 5 erstrecken und verschiedene flächige Formen aufweisen können, wie in der 4 in der Ansicht von oben zu erkennen ist. Die Aufnahmen 8 überragen den Insassen 3 dachartig und sind in der Grundfläche rechteckig geformt, wobei die Aufnahmen 8 die Sitzflächen 5 über eine Tiefe von wenigstens 20 cm und bevorzugt über eine Tiefe von 40 cm überragen.
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In der 5 sind weitere bevorzugte Ausführungsformen der Aufnahme 8 zu erkennen. In der oberen Darstellung ist die Aufnahme 8 durch zwei seitlich des Kopfes des Insassen 3 vorstehende gerade Arme 13 und 14 gebildet. In der mittleren Darstellung ist der rechte an der zur Fahrzeuginnenseite hin weisenden Seite des Fahrzeugsitzes angeordnete Arm 14 an seinem Ende bogenförmig zu dem Insassen 3 hin gekrümmt. In der unteren Darstellung ist die Aufnahme 8 U-förmig mit einem zwischen der Kopfstütze 7 vorgesehenen Freiraum 15 geformt.
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Die Rückhalteeinrichtungen umfassen jeweils die Aufnahmen 8, in denen jeweils ein aufblasbarer Gassack 10 angeordnet ist, welcher bei einer Aktivierung der Rückhalteeinrichtung durch einen in der Kopfstütze 7 oder in der Aufnahme 8 angeordneten Gasgenerator 9 aufgeblasen wird. In der 1 ist die Rückhalteeinrichtung vor der Aktivierung zu erkennen, während die Rückhalteeinrichtung in der in der 2 zu erkennenden Darstellung bereits aktiviert wurde.
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Durch die Aktivierung der Rückhalteeinrichtung wurde der Gassack 10 aufgrund der Anordnung in der Aufnahme 8 und einer entsprechend in der Aufnahme 8 vorgesehenen gerichteten Austrittsöffnung vor den Kopf des Insassen 3 in einen Freiraum 17 zwischen den Insassen 3 und der Instrumententafel 1 hinein aufgeblasen, so dass er den Insassen 3 bei einer darauffolgenden Vorwärtsverlagerung vor einem Aufprall auf die Instrumententafel 1 oder auf die Frontscheibe 2 schützt. Der Gassack 10 nimmt damit die Funktion des bisher in der Instrumententafel 1 angeordneten Beifahrerairbags wahr. Der Gassack 10 ist dabei zusammen mit der Aufnahme 8 an einem Abschnitt der Kopfstütze 7 angeordnet, welche einen Austritt des Gassackes 10 vor den Insassen 3 ermöglicht. Dies kann der in Vorwärtsfahrtrichtung vordere Randabschnitt der Aufnahme 8 oder bei einer Ausführung der Aufnahme 8 mit zwei Armen 13 und 14 der zur Fahrzeuginnenseite gerichtete Arm 14 sein. Ferner ist in derselben Aufnahme 8 ein zweiter Gassack 16 vorgesehen, welcher sich zwischen den Insassen 3 und die innere seitliche Fahrzeugstruktur entfaltet und den Insassen 3 seitlich schützt. Dieser zweite Gassack 16 kann als eine Art Mini-Vorhanggassack angesehen werden, welcher den Kopf und/oder Oberkörper des Insassen 3 seitlich abdeckt und verhindert, dass der Insasse 3 mit dem Oberkörper und dem Kopf durch ein seitlich angeordnetes offenes Fenster hinausgeschleudert wird bzw. auf die innere seitliche Fahrzeugstruktur aufschlägt. Bei einer Ausführung der Aufnahme 8 mit zwei Armen 13 und 14 ist der zweite Gassack 16 in dem zur Fahrzeugaußenseite hin gerichteten Arm 13 angeordnet, welcher in diesem Fall auch als zweite Aufnahme angesehen werden kann.
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Die Aufnahme 8 kann verstellbar an der Kopfstütze 7 oder auch zusammen mit der Kopfstütze 7 verstellbar ausgebildet sein. Diese Verstellung kann manuell oder auch motorisch erfolgen, wobei eine motorische Verstellbarkeit mit einer Antriebseinrichtung den Vorteil einer automatisierten Ansteuerbarkeit aufweist, so dass das Verstellen der Aufnahme 8 gegenüber der Kopfstütze 7 oder zusammen mit der Kopfstütze 7 z.B. insassenabhängig erfolgen kann. Dies kann z.B. eine automatische Höhenverstellung der Kopfstütze 7 und/oder der Aufnahme 8 in Abhängigkeit von der Körpergröße des Insassen 3 sein. Ferner kann die Aufnahme 8 auch aus einer den Einstieg und Ausstieg des Insassen erleichternden Parkposition in eine für die Rückhaltefunktion optimierte Rückhalteposition verschwenkbar oder verstellbar sein. Die Aufnahme 8 kann z.B. aus einer parallel zu der Kopfstütze 7 ausgerichteten Parkposition in eine in den 1 bis 3 gezeigte vorwärtsgerichtete Rückhalteposition verschwenkbar sein, wobei die Aufnahme 8 besonders einfach mittels eines Elektromotors zu der Drehbewegung angetrieben werden kann.
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In der in der 3 gezeigten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich die Kopfstütze 7 von der Oberkante der Rückenlehne 6 des Fahrzeugsitzes 4 bis nahezu unter die Dachstruktur 11, so dass die an dem oberen Randabschnitt der Kopfstütze 7 angeordnete Aufnahme 8 in einem größtmöglichen Abstand zu dem Insassen 3 angeordnet ist und damit einen bequemen Einstieg der Insassen 3 bis zu einer bestimmten maximal anzunehmenden Körpergröße ohne eine weitere Verstellung der Kopfstütze 7 ermöglicht. In der Kopfstütze 7 ist hier ein Sichtfenster 12 vorgesehen, welches einen Durchblick der auf den hinteren Sitzen sitzenden Insassen nach vorne ermöglicht.
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Ferner kann die Aufnahme 8 auch mit einer derart hohen Festigkeit ausgeführt werden bzw. derart steif an dem Fahrzeugsitz 4 befestigt werden, dass sie zusätzlich einen Überrollschutz für den Insassen 3 darstellt, was z.B. bei einer Anordnung des Fahrzeugsitzes 4 in einem Cabriolet oder auch in einem SUV sinnvoll sein kann.
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Außerdem kann es sinnvoll sein, an der Aufnahme 8 zusätzliche Funktionsbauteile, wie z.B. Lautsprecher, Lichtquellen, Displays zum Abspielen von Filmen oder zur Wiedergabe von Informationen, vorzusehen, welche hier insbesondere aufgrund der Nähe zu dem Kopf des Insassen 3 besonders günstig angeordnet werden können.
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Insgesamt ermöglicht die vorgeschlagene Rückhalteeinrichtung einen verbesserten Schutz des Insassen 3 auf einem Fahrzeugsitz 7, welcher in beliebiger Anordnung und Ausrichtung in einem Fahrzeug befestigt werden kann. Da sich die Gassäcke 10 und 16 unabhängig von der Anordnung oder der Ausrichtung des Fahrzeugsitzes 4 in einer festen räumlichen Zuordnung zu dem Fahrzeugsitz 4 befinden, kann der auf dem Fahrzeugsitz 4 sitzende Insasse 3 dabei unabhängig von der Sitzstellung oder der Sitzausrichtung bestmöglichst auf dem Fahrzeugsitz geschützt werden. Dadurch können sehr variable Innenraumkonzepte verwirklicht werden, ohne dass für die Rückhaltung des Insassen konstruktiv in das Innenraumkonzept eingegriffen werden muss. Dies wird aufgrund der Erfindung insbesondere dadurch ermöglicht, indem die Rückhalteeinrichtung nicht mehr an der Fahrzeugstruktur angeordnet ist, sondern in den Sitz integriert ist. Jeder Fahrzeugsitz kann dadurch ferner eine individuell für den auf dem Sitz sitzenden Insassen 3 ausgelegte Rückhalteeinrichtung aufweisen. Da jeder Fahrzeugsitz 4 seine eigene Rückhalteeinrichtung aufweist, können auch mehrere Fahrzeugsitze 4 in dem Kraftfahrzeug in einer beliebigen Anordnung gruppiert werden.
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Ferner können der Oberkörper und der Kopf des Insassen 3 durch die vorgeschlagene Rückhalteeinrichtung besonders gut geschützt werden, da der oder die Gassäcke 10 und 16 im aufgeblasenen Zustand sehr viel näher zu dem Insassen 3 angeordnet sind, als dies bei den im Stand der Technik an der Fahrzeugstruktur gehaltenen Rückhalteeinrichtungen der Fall war.
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Alternativ oder zusätzlich kann auch in den Armen 14 oder in einem dem Fahrzeuginnenraum zugewandten Randabschnitt der Aufnahme 8 ein Gassack vorgesehen sein, welcher sich bei der Aktivierung der Rückhalteeinrichtung vertikal nach unten entfaltet und dadurch den Kopf und/oder den Oberkörper des Insassen 3 zu dem benachbarten Insassen hin abdeckt. Ein solcher Gassack schützt den Insassen 3 bei einem Far-side impact zur Fahrzeuginnenseite hin. Insgesamt kann sich dadurch in Kombination mit den Gassäcken 10 und 16 eine Art sich um den Kopf und/der den Oberkörper des Insassen 3 entfaltende Kammer ergeben. Für den Fall, dass in dem Fahrzeug ein sich aus der Dachstruktur 10 oder aus einer oberen Randseite einer Fahrzeugtür entfaltender Seitenairbag vorgesehen ist, kann der Gassack 16 auch entfallen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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