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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft eine modulare Personenschutzeinrichtung zum Befestigen an der Unterseite eines Schienenfahrzeuges.
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Vorbekannter Stand der Technik
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Unfälle, bei denen Schienenfahrzeuge mit Personen (Passanten) kollidieren, enden meist fatal für die Person. In vielen Fällen gelangen die Passanten nach der Kollision unter das Schienenfahrzeug, wo sie schwerwiegende Verletzungen erleiden, da die Fahrzeugunterseite eines Schienenfahrzeuges häufig durch scharfe und ungeschützte Kanten ein hohes Verletzungsrisiko darstellt. Es sind Airbags als Schutzmassnahmen aufgrund vielfacher Verwendung in der Automobilindustrie prinzipiell bekannt, jedoch bisher kaum in der Schienenfahrzeugindustrie zur Anwendung gebracht worden, obwohl bereits mehrere veröffentlichte Druckschriften zur Applikation von Personenschutzmassnahmen mittels Airbags in der Anwendung bei Schienenfahrzeugen existieren.
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Die meisten Ideen bedienen sich zweier Prinzipien. Zum einen bereits teilweise oder noch nicht überfahrene Personen durch Schutzvorrichtungen vor weiteren Kollisionen mit Strukturen unter dem Fahrzeug zu schützen und/oder zum anderen ein Weitergelangen oder Weiterreichen einer überfahrenen Personen zu weiter in Fahrtrichtung hinten befindlichen Strukturen, insbesondere den Rädern der Bahn, zu verhindern.
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So sind die Druckschriften
DE 148 622 A ,
DE 166 218 A ,
DE 255 173 A ,
EP 2 995 508 A1 ,
DE 10 2013 211 273 A1 ,
DE 29 10 481 A1 und
WO 2018/ 019 540 A1 bekannt, die sich öffnende oder aufspannende weichen Strukturen, beispielsweise Netze, Planen oder Airbags, an der Fahrzeugfront offenbaren. Diese weichen Strukturen sind dazu ausgelegt, das Überfahren von Passanten im unmittelbaren Bereich an der Fahrzeugfront zu verindern, d.h. der wirksame Schutzbereich ist der Bereich an der Fahrzeugfront des Schienenfahrzeugs. Die weichen Strukturen werden dabei von einer robusten Struktur geführt.
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Zum anderen sind die Druckschriften
GB 1902 / 7 793 A ,
DE 121 019 A und
WO 2014/ 140 074 A1 bekannt, die nach unten ausklapp- oder ausfahrbare Vorrichtungen offenbaren. Diese sind jeweils unterhalb des Fahrzeugbodens und hinter der Fahrzeugfront angeordnet, sodass die Vorrichtungen die überfahrene Person am Weitergelangen oder Weiterreichen zu weiter hinten befindlichen Strukturen hindern.
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So beschreibt
DE 148 622 A eine Schutzvorrichtung an Straßenbahnwagen. Die Schutzvorrichtung weist als Schutzmechanismus ein Fangnetz auf, das in einer robusten Struktur geführt wird, wobei beim Anstoßen des Straßenbahnwagens das Fangnetz ausgeklappt werden kann. Die Schutzvorrichtung ist dabei vor dem Straßenbahnwagen angeordnet.
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Aus der
DE 166 218 A ist eine Straßenbahnschutzvorrichtung bekannt, welche durch ein Hindernis ausgelöst wird und dann vorschnellt, um das Hindernis mittels einer Fangvorrichtung aufnehmen zu können.
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Die
DE 255 173 A beschreibt eine Schutzvorrichtung für Straßenbahnwagen, die unterhalb der Plattform mit Druckluft gefüllte, um Gelenke bewegliche Kästen aufweist, die jeweils mit einem elastischen Sack (Schutzkissen) verbunden sind. Bei Auftreffen eines Hindernisses gegen die elastischen Säcke wird der betreffende Kasten zurückbewegt, wodurch die Druckluft in den jeweiligen elastischen Sack strömt. Schutzeinrichtungen mit aufblasbaren Puffern bzw. Strukturen an der Frontseite von Schienenfahrzeugen sind auch in der
DE 10 2013 211 273 A1 und
DE 29 10 481 A1 offenbart.
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Aus der
EP 2 995 508 A1 ist ein Fahrzeug bekannt, dessen Frontabschnitt eine Schutzvorrichtung aufweist. Die Schutzvorrichtung umfasst einen an der Vorderseite des Fahrzeugs angeordneten Stoßfänger, wobei im Falle eines Stoßes oder in Anwesenheit eines Hindernisses eine Klappe des Stoßfängers sich zum unteren Teil des Fahrzeugs hin öffnet, wobei die Klappe eine Schutzfläche aufweist. Weiterhin weist die Schutzvorrichtung eine an der Vorderseite des Fahrzeugs angeordnete Haube auf, die von einer geschlossenen in eine geöffnete Position übergehen kann, wobei die Haube ein erstes Mittel zur Absorption von Stoßenergie, das imstande ist, sich via Aufblasen zu entfalten, aufweist.
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Eine Personenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug mit einer Bugschürze angeordnet vor verletzungsgefährdenden Elementen ist in der
WO 2018/ 019 540 A1 beschrieben. Die Bugschürze weist einen zweiteiligen Rahmen und eine flexible Plane auf, wobei ein unteres Rahmentteil gelenkig mit einem oberen Rahmenteil verbunden ist.
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So zeigt die
GB 1902 / 7 793 A ein unterhalb eines Schienenfahrzeugs angeordnete Wiege mit einem vorgelagerten Auslösemechanismus, welche eine überfahrene Person aufnehmen kann.
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Die
DE 121 019 A beschreibt eine an der Unterseite eines Straßenbahnwagens angeordnete Schutzvorrichtung, die eine über die Breite der Fahrbahn reichende Schutzwand aufweist, welche nach einer Auslösung auf die Fahrbahn fällt und dabei das vordere Ende des Schienenfahrzeug anhebt.
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Aus der
WO 2014/ 140 074 A1 ist eine Sicherheitsvorrichtung zum Schutz von Personen bekannt, welche unterhalb des Wagenkastens angeordnet ist und zwei Funktionselemente aufweist. Das zweite Funktionselement ist am ersten Funktionselement befestigt und entspricht einer Abbremseinrichtung, die einen Airbag aufweisen kann. Das erste Funktionselement entspricht einer Abweisereinrichtung, mit der verhindert werden soll, dass eine bereits teilweise überfahrene Person weiter unter das Fahrzeug in Richtung der Räder gerät.
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Nachteile des Standes der Technik
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Vor dem Schienenfahrzeug angeordnete Schutzvorrichtungen aufweisend einen Airbag haben den Nachteil, dass die Fahrzeugfront sehr hart ist. Es kann somit ein „Trampolin“-Effekt auftreten, bei dem eine Person, wenn auch in etwas gedämpfter Weise, zurückprallt und somit zusätzliche Verletzungen erleiden kann.
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Airbags unterhalb des Schienenfahrzeugs können reißen, wenn sie über einen längeren Zeitraum mit dem Fahrweg in Kontakt treten. Beispielsweise kann der Zeitraum zwischen dem Einleiten eines Bremsvorgangs des Schienenfahrzeugs und einem Stillstand des Schienenfahrzeugs bereits ausreichen, um einen Airbag stark zu beschädigen.
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Problemstellung
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schutzvorrichtung, insbesondere ein Airbagmodul für ein Schienenfahrzeug und ein Schienenfahrzeug bereitzustellen, welche einen verbesserten Schutz für Personen ermöglicht.
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Erfindungsgemäße Lösung
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Airbagmodul gemäß Anspruch 1. Ferner, wird die Aufgabe durch ein Schienenfahrzeug gemäß Anspruch 13 gelöst. Weitere Ausführungsformen, Modifikationen und Verbesserungen ergeben sich anhand der folgenden Beschreibung und der beigefügten Ansprüche.
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Gemäß einer Ausführungsform wird ein Airbagmodul zum Befestigen an der Unterseite eines Schienenfahrzeuges, zwischen Schienenfahrzeug und Fahrweg, bereitgestellt. Das Airbagmodul weist eine Halterung zum Festlegen des Airbagmoduls an der Unterseite des Schienenfahrzeugs auf. Das Airbagmodul weist weiterhin eine Stützklappe mit einem vorderen und einem hinteren Ende auf. Das hintere Ende der Stützklappe ist dabei mittels eines ersten Schwenklagers verschwenkbar gelagert, wobei durch Verschwenken der Stützklappe das Airbagmodul von einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand überführbar ist und sich dabei das vordere Ende der Stützklappe zum Fahrweg hin bewegt. Ferner, weist das Airbagmodul ein Führungselement mit einem vorderen und einem hinteren Ende auf. Das vordere Ende des Führungselements ist dabei mittels eines zweiten Schwenklagers verschwenkbar gelagert und im geöffneten Zustand des Airbagmoduls ist das hintere Ende des Führungselements in Richtung Fahrweg verschwenkt. Das Airbagmodul weist ein drittes Schwenklager auf, welche die Stützklappe und das Führungselement beweglich miteinander verbindet. Das Airbagmodul weist einen am Airbagmodul, insbesondere an der Stützklappe und/oder an der Halterung, festgelegten Airbag auf. Der Airbag ist im geschlossenen Zustand des Airbagmoduls gefaltet und im geöffneten Zustand des Airbagmoduls entfaltet. In seinem entfalteten Zustand ragt der Airbag über das vordere Ende der Stützklappe hinaus, sodass der entfaltete Airbag und die Stützklappe zusammen einen Aufprallschutz für eine Person auf dem Fahrweg bilden. Ein Schwenklager ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem ersten Schwenklager, dem zweiten Schwenklager und dem dritten Schwenklager ist ein verschiebbares Schwenklager.
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Der Fahrweg umfasst dabei den gesamten Boden unterhalb des Schienenfahrzeugs, also sowohl die Schienen als auch den Untergrund neben und zwischen den Schienen.
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Der Airbag ist im geöffneten Zustand des Airbagmoduls entfaltet und ist dabei bevorzugt mit Gas befüllt, wodurch der Airbag als Aufprallschutz für eine Person auf dem Fahrweg dient. Falls sich das Airbagmodul im geöffneten Zustand befindet und der Airbag jedoch nicht befüllt sondern teilweise oder vollständig erschlafft ist, beispielsweise durch Beschädigung auf Grund eines scharfen Gegenstands auf dem Fahrweg, dient die Hülle des Airbags weiterhin als Auffangschutz für eine Person, d.h. der Airbag wirkt wie ein Auffangnetz. Dies wird dadurch ermöglicht, dass der Airbag an mehreren Positionen, insbesondere an der Stützklappe und an der Halterung, festgelegt ist. Somit kann der Airbag nach Kollision mit einer Person nicht weiter nach hinten gelangen und aus dem Kollisionsbereich mit der Person „herausrutschen“. Der bevorzugt an mehreren Positionen festgelegte Airbag überspannt die nach vorne weisende Öffnung des Airbagmoduls. Diese Öffnung wird zwischen der Halterung und der nach unten zum Fahrweg verschwenkten Stützklappe gebildet. Der Kollisionsbereich, d.h. der Bereich, in dem eine verunfallte Person sicher vom Airbagmodul gehalten wird, bleibt daher vor oder im Bereich des Airbagmoduls und daher vor weiter in Fahrtrichtung nach hinten liegenden Bereichen.
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Die an ihrem hinteren Ende mittels des ersten Schwenklagers gehaltene Stützklappe ist im geöffneten Zustand des Airbagmoduls in Fahrtrichtung nach unten in Richtung Fahrweg verschwenkt und ist daher schräg nach hinten aufsteigend. Das an dessen vorderem Ende mittels des zweiten Schwenklagers gehaltene Führungselement ist im geöffneten Zustand des Airbagmoduls nach unten in Richtung Fahrweg verschwenkt und ist daher schräg nach vorne aufsteigend. Die Stützklappe und das Führungselement sind über das dritte Schwenklager beweglich miteinander verbunden, beispielsweise kann das dritte Schwenklager jeweils in etwa in der Mitte der Stützklappe und des Führungselements angeordnet sein. Das geometrische Gebilde aus Führungselement und Stützklappe sieht im geöffneten Zustand des Airbagmoduls seitlich gesehen in etwa aus wie der Buchstabe „X“ oder die Arme einer Schere. Das dritte Schwenklager führt dazu, dass die Bewegung des Führungselements und der Stützklappe mechanisch gekoppelt sind. Insbesondere ist das Führungselement dazu konfiguriert die Bewegung der Stützklappe zu führen.
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Eines der drei Schwenklager ist als verschiebbares Schwenklager ausgebildet, um einen Übergang zwischen dem geschlossenen und dem geöffneten Zustand zu ermöglichen, d.h. um das Verschwenken von Führungselement und Stützklappe in Richtung des Fahrwegs zu ermöglichen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Stützklappe an ihrem hinteren Ende mittels dem ersten Schwenklager an der Halterung verschwenkbar gelagert. Die Halterung ist daher über das erste Schwenklager mit dem hinteren Ende der Stützklappe verbunden. Dadurch wird eine kompakte Bauform des Airbagmoduls ermöglicht.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Führungselement an dessen vorderen Ende mittels des zweiten Schwenklagers an der Halterung verschwenkbar gelagert. Die Halterung ist daher über das zweite Schwenklager mit dem vorderen Ende des Führungselements verbunden. Dadurch wird eine kompakte Bauform des Airbagmoduls ermöglicht.
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Die Stützklappe bildet daher eine Stützfläche für den Airbag, die in Fahrtrichtung hinter dem Airbag liegt. Die Stützklappe wird wiederum von dem Führungselement geführt und gestützt. Der Airbag wird daher nach „hinten“ von der Stützklappe und dem Führungselement an einem Wegrutschen gehindert und kann, insbesondere im gasbefüllten Zustand, eine Person auffangen und im Zusammenwirken mit der Stützklappe daran hindern, weiter unter das fahrende Schienenfahrzeug zu gelangen. Insbesondere wenn das Airbagmodul in Fahrtrichtung vor den Vorderrädern angeordnet ist, kann der Kontakt zwischen einer Person und den Rädern sicher vermieden werden.
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In einer Ausführungsform ist der Airbag derart an der Halterung und an der Stützklappe festgelegt, dass die Befestigungen relativ zum vorderen Ende des gasbefüllten Endes des Airbags möglichst weit nach hinten liegen und daher von einer möglichen Kollisionszone mit einer Person entfernt sind.
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Gemäß einer Ausführungsform erfolgt eine Festlegung des Airbags an der Stützklappe und an der Halterung und damit eine Abstützung des Airbags in Richtung eines hinteren Endes des Airbagmoduls, beispielsweise entlang einer Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs. Hierdurch wird im geöffneten Zustand des Airbagmoduls, wobei der Airbag entfaltet ist, ein „Durchrutschen“, Weitergelangen oder Weiterreichen einer überfahrenen Person zu weiter hinten befindlichen Strukturen verhindert. Auch im Falle, dass sich das Airbagmodul im geöffneten Zustand befindet und der Airbag jedoch nicht befüllt, sondern teilweise oder vollständig erschlafft ist, wird ein „Durchrutschen“, Weitergelangen oder Weiterreichen einer überfahrenen Personen zu weiter hinten befindlichen Strukturen verhindert.
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In einer Ausführungsform ist der Airbag an der Halterung mittels mindestens einer ersten Befestigung und an der Stützklappe mittels mindestens einer zweiten Befestigung festgelegt.
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Da der Airbag im geöffneten Zustand des Airbagmoduls einer Person Schutz bietet, sowohl wenn der entfaltete Airbag mit Gas befüllt als auch wenn der entfaltete Airbag teilweise befüllt oder vollständig erschlafft ist, bietet das Airbagmodul einer Person nicht nur zum Zeitpunkt der Kollision Schutz, sondern über einen deutlich längeren Zeitraum, beispielsweise bis das Schienenfahrzeug zum Stillstand gekommen ist.
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Gemäß einer Ausführungsform kann sich das Airbagmodul im geöffneten Zustand in Kontakt mit dem Fahrweg befinden. Hierbei befindet sich im geöffneten Zustand des Airbagmoduls das hintere Ende des Führungselements vertikal tiefer als das vordere Ende der Stützklappe. Insbesondere tritt die Stützklappe dabei nicht mit dem Fahrweg in Kontakt. Der vertikale Abstand zwischen dem Fahrweg und dem vorderen Ende der Stützklappe kann dabei gewöhnlicher Weise zwischen 30 mm und 150 mm betragen. Vorteilhafterweise ermöglicht ein vertikaler Abstand in diesem Bereich, dass der Airbag sich ausreichend entfalten kann, was bei einem deutlichen größeren vertikalen Abstand zwischen Fahrweg und Stützklappe nicht gegeben sein kann. Weiterhin wird fast der gesamte Raum zwischen der Fahrzeugunterseite und dem Fahrweg zum Aufspannen des Airbags und Auffangen einer verunfallten Person ausgenutzt, wobei keine Gefahr des Durchrutschens einer Person bei einem derartigen vertikalen Abstand besteht. Weiterhin ist ein vertikaler Abstand zwischen 30 mm und 150 mm ausreichend, damit die Stützklappe nicht an einem Hindernis „hängen bleibt“, oder in irgendeiner Weise ein Schaden an der Stützklappe entsteht.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Führungselement im geöffneten Zustand des Airbagmoduls mit dem Fahrweg in direkten oder in indirekten Kontakt treten. Durch die mechanische Kopplung zwischen der Stützklappe und dem Führungselement mittels dem dritten Schwenklager ist der vertikale Abstand zwischen dem Fahrweg und dem vorderen Ende der Stützklappe durch das Führungselement, insbesondere einem Öffnungswinkel β zwischen der Halterung und dem Führungselement, bestimmt. Das Führungselement hält das vordere Ende der Stützklappe auf Abstand zu dem Fahrweg, womit beispielsweise eine Beschädigung der Stützklappe verhindert wird.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Führungselement am hinteren Ende einen abgerundeten Abschnitt oder einen abgeschrägten Abschnitt aufweisen. Der abgerundete Abschnitt oder der abgeschrägte Abschnitt können, vor allem in vertikaler Richtung, elastische Eigenschaften aufweisen. Das hintere Ende des Führungselements, insbesondere der abgerundete Abschnitt oder der abgeschrägte Abschnitt, dient dazu, die Stützklappe und den Airbag bei Vorhandensein von Hindernissen auf dem Fahrweg über die jeweiligen Hindernisse zu führen. Dabei wird das vordere Ende der Stützklappe in Richtung der Halterung angehoben, d.h. in vertikaler Richtung. Ein Auftreffen der stabilen und eher starren Stützklappe auf das Hindernis, und damit eine mögliche Beschädigung, kann dadurch verhindert werden. Der Öffnungswinkel α zwischen der Halterung und der Stützklappe wird dadurch etwas verkleinert. Die Form des abgerundeten Abschnitts und des abgeschrägten Abschnitt führen dazu, dass das hintere Ende des Führungselements leicht über das Hindernis gleiten kann, wobei eine elastische Ausgestaltung des abgerundeten Abschnitts oder des abgeschrägten Abschnitt dieses Gleiten noch begünstigt.
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Das Airbagmodul ist geeignet für unterschiedliche Abstände zwischen der Unterseite des Schienenfahrzeugs und dem Fahrweg, da die Stützklappe und das Führungselement verschwenkbar gelagert sind. Vorteilhafterweise ist das Airbagmodul im geöffneten Zustand geeignet, sich beispielsweise während einer Fahrt verändernden Abständen zwischen der Unterseite des Schienenfahrzeugs und dem Fahrweg anzupassen. Hierbei tritt das Führungselement in Kontakt mit dem Fahrweg, wobei beispielsweise bei einer Erhebung des Fahrwegs das Führungselement vertikal nach oben bewegt wird, beziehungsweise der Öffnungswinkel β zwischen dem Führungselement und der Halterung verkleinert wird, wodurch die mechanisch mit dem Führungselement verbundene Stützklappe ebenfalls nach oben bewegt wird, beziehungsweise der Öffnungswinkel α zwischen der Stützklappe und der Halterung verkleinert wird. Das Airbagmodul ist somit dazu konfiguriert, bei Veränderung des Abstandes zwischen der Unterseite des Schienenfahrzeugs und dem Fahrweg, den Öffnungswinkel β zwischen dem Führungselement und der Halterung und als Folge dessen den Öffnungswinkel α zwischen der Halterung und der Stützklappe anzupassen. In anderen Worten ist das Airbagmodul dazu konfiguriert, eine Höhe des Airbagmoduls im geöffneten Zustand anzupassen. Die Höhe des Airbagmoduls ist definiert als die Ausdehnung des Airbagmoduls senkrecht zu einer oberen Seite der Halterung, wobei die obere Seite des Airbagmoduls zu einem Festlegen an dem Schienenfahrzeug dient. Da sich das Airbagmodul verändernden Abständen zwischen der Unterseite des Schienenfahrzeugs und dem Fahrweg anpassen kann, wird eine Variabilität hinsichtlich einer Beschaffenheit des Fahrweges und/oder dem Untergrund erreicht, wobei das Airbagmodul insbesondere geeignet ist für Fahrwege mit geschlossenen Gleiszwischenräumen, als auch bei Vorhandensein von Eisenbahnschwellen, bei denen der Untergrund neben den Schienen tiefer als eine Schienenoberkante liegen kann.
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In einer Ausführungsform kann das Airbagmodul für Hindernisse mit einer vertikalen Höhe von bis zu 50 mm, d.h. bis zu 50 mm über den Fahrweg hinausragende Hindernisse, geeignet sein. In anderen Ausführungsformen kann das Airbagmodul für Hindernisse mit einer vertikalen Höhe von mehr als 50 mm, beispielsweise bis zu 120 mm, geeignet sein. Vorzugsweise tritt die Stützklappe nicht mit Hindernissen in Kontakt, wodurch keine Kraftübertragung von Hindernissen auf die Stützklappe erfolgt, wodurch die Gefahr einer Beschädigung, insbesondere einer Deformation, der Stützklappe verringert wird. Untergründe und kleine Unebenheiten entsprechen den üblichen Bedingungen, insbesondere in den meisten Städten, vor allem wenn die Schienen in den Boden eingelassen sind, wobei der Fahrweg häufig mit Gras- oder Betonplatten oder asphaltierten Oberflächen bedeckt ist. Typischerweise treten hierbei Hindernisse mit einer vertikalen Höhe von 10 bis 40 mm auf. Das erfindungsgemäße Airbagmodul ist somit geeignet über typische Hindernisse zu gleiten.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Stützklappe im geschlossenen Zustand des Airbagmoduls im Wesentlichen parallel zur Halterung und/oder die Stützklappe weist im geöffneten Zustand des Airbagmoduls einen Winkel (Öffnungswinkel) α von 30° bis 80° zur Halterung auf.
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Der Abstand zwischen dem dritten Schwenklager und dem ersten Schwenklager kann länger als der Abstand zwischen dem dritten Schwenklager und dem zweiten Schwenklager sein. Hierdurch kann im geöffneten Zustand des Airbagmoduls der Öffnungswinkel β zwischen dem Führungselement und der Halterung größer sein als der Öffnungswinkel α zwischen der Halterung und der Stützklappe.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Airbagmodul im seinem geschlossenen Zustand eine Höhe von höchstens 80 mm auf. Durch die geringen Ausmaße und einer geringen Masse des Airbagmoduls wird der Aufwand für das Festlegen an der Unterseite des Schienenfahrzeugs gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Schutzvorrichtungen deutlich reduziert. Eine Länge und eine Breite des Airbagmoduls können, basierend auf den technischen Eigenschaften des Schienenfahrzeugs oder der Beschaffenheit des Fahrwegs, flexibel vorbestimmt werden. Die Länge des Airbagmoduls ist dabei die Ausdehnung von einem vorderen Ende des Airbagmoduls zu dem hinteren Ende des Airbagmoduls, während die Breite des Airbagmoduls die Ausdehnung des Airbagmoduls senkrecht zur Höhe und zur Länge ist.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Halterung eine zur Stützklappe hin offene Aufbewahrungseinheit auf, welche im geschlossenen Zustand des Airbagmoduls durch die Stützklappe verschlossen ist. Die Aufbewahrungseinheit bildet somit zusammen mit der Stützklappe eine Aufnahme, in die der Airbag eingelegt ist. Die Aufnahme dient dazu, den gefalteten Airbag im geschlossenen Zustand des Airbagmoduls vor Umwelteinflüssen zu schützen.
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Die Stützklappe kann einen Rahmen, an dessen hinterem Ende das erste Schwenklager angeordnet ist und eine Abdeckplatte aufweisen. Der Rahmen verleiht der Stützklappe die ausreichende Stabilität, wohingegen die Abdeckplatte als flächiges Objekt zum einen als Auflagefläche für den Airbag im geöffneten Zustand des Airbagmoduls und zum anderen als Verschlussdeckel für die Aufbewahrungseinheit im geschlossenen Zustand des Airbagmoduls dient. Die Abdeckplatte schützt den gefalteten Airbag im geschlossenen Zustand des Airbagmoduls vor Umwelteinflüssen und stützt ihn, nachdem er entfaltet wurde.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das zweite Schwenklager das verschiebbare Schwenklager. In einer anderen Ausführungsform ist das erste Schwenklager das verschiebbare Schwenklager. Falls das erste Schwenklager das verschiebbare Schwenklager oder das zweite Schwenklager das verschiebbare Schwenklager ist, kann die Halterung eine Führungsschiene zum Verschieben des ersten oder des zweiten Schwenklagers aufweisen. Das erste Schwenklager oder das zweite Schwenklager können an einem Laufroller oder einem Gleitpad festgelegt sein, wobei ein Verschieben des Schwenklagers ermöglicht wird. Der Laufroller oder der Gleitpad können dabei innerhalb der Führungsschiene angeordnet sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das dritte Schwenklager das verschiebbare Schwenklager. Hierbei kann entweder die Stützklappe oder das Führungselement eine Führungsschiene zum Verschieben des dritten Schwenklagers aufweisen. Das dritte Schwenklager kann an einem Laufroller oder einem Gleitpad festgelegt sein, womit ein Verschieben des Schwenklagers ermöglicht wird. Der Laufroller oder der Gleitpad können dabei innerhalb der Führungsschiene angeordnet sein.
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In einer Ausführungsform weist das Airbagmodul eine Gas-Druckvorrichtung zum abrupten Befüllen des Airbags beim Öffnen des Airbagmoduls auf. Die Gas-Druckvorrichtung kann mit der Halterung verbunden und an dieser festgelegt sein.
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In einer Ausführungsform ist im geschlossenen Zustand des Airbagmoduls die Stützklappe im Bereich ihres vorderen Endes über eine auslösbare Verriegelung festgelegt. Die Verriegelung ist auslösbar zum Freigeben der Stützklappe und zum Überführen des Airbagmoduls in den geöffneten Zustand. Durch Freigabe der Stützklappe kann ebenfalls das Führungselement freigegeben werden. Gemäß einer Ausführungsform kann die Verriegelung dazu ausgebildet sein, das abrupte Befüllen des Airbags durch die Gas-Druckvorrichtung auszulösen. Insbesondere kann die auslösbare Verriegelung derart ausgebildet sein, die Stützklappe innerhalb von höchstens 20 ms freizugeben.
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In einer weiteren Ausführungsform ist im geschlossenen Zustand des Airbagmoduls das Führungselement im Bereich des hinteren Endes über eine auslösbare Verriegelung festgelegt. Die Verriegelung ist auslösbar zum Freigeben des Führungselements und zum Überführen des Airbagmoduls in den geöffneten Zustand. Durch Freigabe des Führungselements kann ebenfalls die Stützklappe freigegeben werden. Gemäß einer Ausführungsform kann die Verriegelung dazu ausgebildet sein, das abrupte Befüllen des Airbags durch die Gas-Druckvorrichtung auszulösen. Insbesondere kann die auslösbare Verriegelung derart ausgebildet sein, die Stützklappe innerhalb von höchstens 20 ms freizugeben.
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Wenn die Stützklappe und/oder das Führungselement durch die Verriegelung freigegeben worden sind, kann das Airbagmodul auf Grund des Eigengewichts von Stützklappe und Führungselement in den geöffneten Zustand überführbar sein. Das Airbagmodul kann weiterhin eine Federvorrichtung aufweisen. Die Federvorrichtung kann im geschlossenen Zustand des Airbagmoduls gespannt sein und nach deren Freigabe die Stützklappe und das Führungselement abrupt zum Öffnen des Airbagmoduls verschwenken. Vorteilhafterweise lässt sich durch Vorhandensein der Federvorrichtung die benötigte Dauer des Übergangs vom geschlossenen in den geöffneten Zustand substantiell reduzieren.
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Das Airbagmodul ist zum Anbringen oder Befestigen an einer Vielzahl verschiedener Schienenfahrzeuge geeignet. Insbesondere, ist das Airbagmodul zu einem nachträglichen Anbringen oder Befestigen an eine Vielzahl bereits existierender Schienenfahrzeuge geeignet, auch im Falle von sehr unterschiedlicher Schienenfahrzeug-Geometrie.
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Die Stützklappe kann somit eine Vielzahl von Funktionen erfüllen, insbesondere:
- a) die Stützklappe kann im geschlossenen Zustand des Airbagmoduls als Schutz des gefalteten Airbags dienen; b) die Stützklappe dient als Festlegung für den Airbag; c) im geöffneten Zustand dient die Stützklappe zur Abstützung des Airbags in Richtung des hinteren Endes des Airbagmoduls; Die Stützklappe entspricht durch die Funktionen a) und
- b) einer „Tragstruktur“, während sie in der Funktion c) als „Rückhaltevorrichtung“ dient.
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Gemäß einer Ausführungsform wird ein Schienenfahrzeug bereitgestellt mit einem Airbagmodul nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei das Airbagmodul an der Unterseite des Schienenfahrzeuges zwischen Schienenfahrzeug und Fahrweg festgelegt ist.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Airbagmodul derart am Schienenfahrzeug festgelegt, dass das Airbagmodul im geschlossenen Zustand nicht über das vordere Ende und/oder über die Seiten des Schienenfahrzeugs herausragt. Beispielsweise ragt das Airbagmodul im geschlossenen Zustand nicht über das vordere Ende und über die Seiten des Schienenfahrzeugs heraus. Hierdurch wird eine Verletzungsgefahr von Personen (Passanten) an dem Airbagmodul verringert, insbesondere im Falle, dass es zu einer Kollision einer Person mit dem Schienenfahrzeug kommt.
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Das Schienenfahrzeug kann eine Vielzahl von Airbagmodulen aufweisen. Vorteilhafterweise kann jedes Airbagmodul einzeln und unabhängig von anderen Airbagmodulen am Schienenfahrzeug festgelegt werden. Insbesondere, benötigen die Airbagmodule keine gemeinsamen Strukturen, wie beispielsweise eine gemeinsame Halterung oder Tragstruktur. Hierdurch wird der Arbeitsaufwand im Falle einer Wartung und/oder einem Ein-, Um- oder Ausbau des Airbagmoduls deutlich verringert, insbesondere zu Schienenfahrzeugen, die eine Vielzahl an Sicherheitsvorrichtungen aufweisen, die über eine gemeinsame Halterung oder Tragstruktur verfügen.
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Da das Airbagmodul als eigenständiges Modul ausgeführt werden kann, besteht eine große Variabilität hinsichtlich der Anzahl der für das Schienenfahrzeug gewünschten Airbagmodule. Das Airbagmodul gemäß der vorliegenden Offenbarung ermöglicht es die Anzahl der Airbagmodule basierend auf den technischen Eigenschaften, insbesondere der Fahrzeugbreite, frei auszuwählen.
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In einer Ausführungsform weist das Schienenfahrzeug mindestens zwei der hierin beschriebenen Airbagmodule auf. Das Schienenfahrzeug definiert eine Fahrtrichtung. Die zwei Airbagmodule sind, in Fahrtrichtung gesehen, seitlich nebeneinander und, bezüglich einer Mittellinie des Schienenfahrzeugs, auf unterschiedlichen Seiten des Schienenfahrzeugs angeordnet. Diese Ausführungsform kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn die Schienen des Fahrwegs nicht über den Untergrund herausragen, beispielsweise wenn die Schienen im Untergrund eingelassen sind oder bei Vorhandensein von geschlossenen Gleiszwischenräumen.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das Schienenfahrzeug mindestens drei der hierin beschriebenen Airbagmodule auf. Ein erstes Airbagmodul ist derart am Schienenfahrzeug festgelegt, dass es sich, in Fahrtrichtung betrachtet, zwischen den Schienen befindet. Ein zweites Airbagmodul ist derart am Schienenfahrzeug festgelegt, dass es sich, in Fahrtrichtung betrachtet, auf der linken Seite der linken Schiene befindet. Ferner ist ein drittes Airbagmodul derart am Schienenfahrzeug festgelegt, dass es sich, in Fahrtrichtung betrachtet, auf der rechten Seite der rechten Schiene befindet. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft bei Vorhandensein von Eisenbahnschwellen sein, bei denen der Untergrund neben einer Schiene tiefer als eine Schienenoberkante liegen kann. Da sich die drei Airbagmodule zwischen oder seitlich der Schienen befinden, können die drei Airbagmodule jeweils in Kontakt mit dem Fahrweg treten, insbesondere können die Airbagmodule mit dem Untergrund in Kontakt treten, wodurch ein „Durchrutschen“, weiter-gelangen oder weiterreichen einer überfahrenen Personen zu weiter hinten befindlichen Strukturen verhindert wird.
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Ferner, weist das Schienenfahrzeug in einer weiteren Ausführungsform mindestens vier der hierin beschriebenen Airbagmodule auf. Ein erstes Airbagmodul und ein zweites Airbagmodul sind derart am Schienenfahrzeug festgelegt, dass sie sich, in Fahrtrichtung betrachtet, zwischen den Schienen befinden. Ein drittes Airbagmodul ist derart am Schienenfahrzeug festgelegt, dass es sich, in Fahrtrichtung betrachtet, auf der linken Seite der linken Schiene befindet. Ferner ist ein viertes Airbagmodul derart am Schienenfahrzeug festgelegt, dass es sich, in Fahrtrichtung betrachtet, auf der rechten Seite der rechten Schiene befindet. Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft bei Vorhandensein von Eisenbahnschwellen sein, bei denen der Untergrund neben einer Schiene tiefer als eine Schienenoberkante liegen kann. Da sich die vier Airbagmodule zwischen oder seitlich der Schienen befinden, können die vier Airbagmodule jeweils in Kontakt mit dem Fahrweg treten, insbesondere können die Airbagmodule mit dem Untergrund in Kontakt treten, wodurch ein „Durchrutschen“, weiter-gelangen oder weiterreichen einer überfahrenen Personen zu weiter hinten befindlichen Strukturen verhindert wird.
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Neben der Anzahl der am Schienenfahrzeug festgelegten Airbagmodule, ist auch die jeweilige Position des Airbagmoduls an der Unterseite des Schienenfahrzeugs frei wählbar. Insbesondere kann mindestens eines der Airbagmodule, in Fahrtrichtung gesehen, versetzt zu einem anderen Airbagmodul festgelegt sein. Beispielweise kann, bei Vorhandensein eines, im Bereich der Vorderseite des Schienenfahrzeugs, angeordnetes Kupplungselement, es vorteilhaft sein, ein, beispielsweise zwischen den Schienen befindliches, Airbagmodul nach hinten versetzt am Schienenfahrzeug festzulegen. Somit können die Positionen der Airbagmodule variabel an die Beschaffenheit des Fahrwegs und den technischen Eigenschaften des Schienenfahrzeugs angepasst werden.
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Neben der Anzahl der am Schienenfahrzeug festgelegten Airbagmodule und der jeweiligen Position des Airbagmoduls an der Unterseite des Schienenfahrzeugs, ist auch die Orientierung des Airbagmoduls zu der Unterseite des Schienenfahrzeuges frei wählbar. Insbesondere kann mindestens eines der Airbagmodule nicht parallel zu einem der anderen Airbagmodule sein. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, dass ein neben einer Schiene angeordnetes Airbagmodul eine andere Orientierung zu der Unterseite des Schienenfahrzeuges aufweist als ein zwischen den Schienen befindliches Airbagmodul.
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Zusammenfassend können zum einen die Länge des Airbagmoduls und/oder die Breite des Airbagmoduls frei ausgewählt sein, zum anderen können die Anzahl der Airbagmodule, und/oder die Orientierung des Airbagmoduls zu der Unterseite des Schienenfahrzeuges, und/oder die Position der Airbagmodule an der Unterseite des Schienenfahrzeugs frei bestimmt werden. Durch die erfindungsgemäße Modularität der Lösung wird die Möglichkeit einer nicht-geradlinigen Anordnung der Airbagmodule an der Unterseite des Schienenfahrzeugs ermöglicht. Eine Vielzahl an Airbagmodule können an der Unterseite des Schienenfahrzeugs entlang einer konvexen oder konkaven Kurve angeordnet sein, und wodurch gefährliche Bereiche des Schienenfahrzeugs abgedeckt werden können und die vorderen Enden der Airbagmodule in bevorzugten, frei vorherbestimmten, Bereichen angeordnet sein können.
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Gemäß einer Ausführungsform weist das Schienenfahrzeug eine Hindernis-Positionserkennung auf, die dazu konfiguriert ein Hindernis und eine Position des Hindernisses zu erkennen. Das erfindungsgemäße Schienenfahrzeug kann, bei Vorhandensein mehrerer Airbagmodule, basierend auf der von der Hindernis-Positionserkennung übermittelten Position des Hindernisses, dazu konfiguriert sein, selektiv eines oder mehrere der Airbagmodule in den geöffneten Zustand überzuführen. Vorteilhafterweise reduziert die Hindernis-Positionserkennung im Zusammenhang mit einem selektiven Auslösen der Airbagmodule den Aufwand für Reparaturen und/oder Austausche, da möglicherweise nicht alle der, am Schienenfahrzeug festgelegten, Airbagmodule in den geöffneten Zustand überführt werden. Die nicht in den geöffneten Zustand überführten Airbagmodule bleiben funktionsbereit und müssen nicht repariert und/oder getauscht werden.
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Figurenliste
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen näher erläutert, ohne dass diese den durch die Ansprüche definierten Schutzbereich einschränken sollen.
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Die beiliegenden Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsformen und dienen zusammen mit der Beschreibung der Erläuterung der Prinzipien der Erfindung. Die Elemente der Zeichnungen sind relativ zueinander und nicht notwendigerweise maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen entsprechend ähnliche Teile.
- 1 zeigt eine Seitenansicht eines Schienenfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform.
- 2 illustriert die Funktionsweise des Schienenfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform bei einer Kollision einer Person mit dem Schienenfahrzeug.
- 3A zeigt eine Seitenansicht des Airbagmoduls im geschlossenen Zustand gemäß einer Ausführungsform.
- 3B, 3C und 3D zeigen eine Seitenansicht des Airbagmoduls im geöffneten Zustand gemäß einer Ausführungsform.
- 4A zeigt eine Explosionszeichnung des Airbagmoduls im geöffneten Zustand gemäß einer Ausführungsform.
- 4B zeigt eine Vorderansicht des Airbagmoduls im geöffneten Zustand gemäß einer Ausführungsform.
- 4C zeigt eine Explosionszeichnung des Airbagmoduls im geöffneten Zustand gemäß einer Ausführungsform.
- 4D zeigt eine Seitenansicht des Airbagmoduls im geöffneten Zustand gemäß einer Ausführungsform.
- 5A und 5B zeigen Seitenansichten des Airbagmoduls im geöffneten Zustand gemäß einer Ausführungsform.
- 6A und 6B zeigen einen Teil des Airbagmoduls gemäß einer Ausführungsform.
- 7 zeigt einen Teil des Airbagmoduls gemäß einer Ausführungsform.
- 8A zeigt eine Seitenansicht des Airbagmoduls im geöffneten Zustand gemäß einer Ausführungsform. 8B zeigt eine Seitenansicht des Airbagmoduls im geöffneten Zustand gemäß einer weiteren Ausführungsform.
- 9A zeigt eine Draufsicht eines Schienenfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform, aufweisend vier Airbagmodule.
- 9B zeigt eine Draufsicht eines Schienenfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform, aufweisend drei Airbagmodule.
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Ausführungsbeispiele
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1 zeigt - in schematischer Darstellung - eine Seitenansicht eines Schienenfahrzeugs 100. Das Schienenfahrzeug umfasst eine Unterseite, wobei im Betrieb des Schienenfahrzeugs eine Fahrtrichtung definiert ist.
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4 illustriert einen Teil eines Airbagmoduls 110 gemäß einer Ausführungsform, wobei 4A und 4B eine Vorderansicht, und 4C und 4D eine Seitenansicht darstellen, wobei 4A und 4C Explosionszeichnungen entsprechen. Das Airbagmodul 110 ist dazu konfiguriert an der Unterseite des Schienenfahrzeugs 100, zwischen Schienenfahrzeug 100 und Fahrweg 200, festgelegt zu werden.
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Das Airbagmodul 110 weist eine Halterung 170 zum Festlegen des Airbagmoduls 110 an der Unterseite des Schienenfahrzeugs auf. Ferner weist das Airbagmodul 110 eine Stützklappe 120 mit einem vorderen und einem hinteren Ende auf. Die Stützklappe 120 kann an dem hinteren Ende mittels eines ersten Schwenklagers 130 verschwenkbar gelagert sein. Dabei kann die Stützklappe 120 an ihrem hinteren Ende mittels des ersten Schwenklagers 130 an der Halterung 170 verschwenkbar gelagert sein. Beispielsweise kann die Stützklappe 120 mittels zwei ersten Schwenklagern 130 an der Halterung 170 verschwenkbar gelagert sein.
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Das Airbagmodul weist einen geschlossenen Zustand, wie beispielsweise in 3A gezeigt, und einen geöffneten Zustand auf, wie beispielsweise in 3B oder 4 gezeigt, auf. Durch Verschwenken der Stützklappe 120 kann das Airbagmodul 110 von einem geschlossenen Zustand in einen geöffneten Zustand überführt werden. Durch Verschwenken der Stützklappe 120 kann sich dabei das vordere Ende der Stützklappe 120 zum Fahrweg 200 hin bewegen.
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Das Airbagmodul 110 weist ein Führungselement 180 mit einem vorderen und einem hinteren Ende auf. Das Führungselement 180 kann an dem vorderen Ende mittels eines zweiten Schwenklagers 131 verschwenkbar gelagert sein. Dabei kann das Führungselement 180 an dessen vorderem Ende mittels des zweiten Schwenklagers 131 an der Halterung 170 verschwenkbar gelagert sein. Beispielsweise kann das Führungselement 180 mittels zwei zweiten Schwenklagern 131 an der Halterung 170 verschwenkbar gelagert sein. Im geöffneten Zustand des Airbagmoduls 110 kann das hintere Ende des Führungselements 180 in Richtung Fahrweg 200 verschwenkt sein.
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Weiterhin kann das Airbagmodul 110 ein drittes Schwenklager 132 aufweisen. Das dritte Schwenklager 132 kann die Stützklappe 120 und das Führungselement 180 beweglich miteinander verbinden. Das dritte Schwenklager 132 kann dabei jeweils in etwa in der Mitte der Stützklappe 120 und des Führungselements 180 angeordnet sein. Das geometrische Gebilde aus Führungselement und Stützklappe sieht seitlich gesehen in etwa wie der Buchstabe „X“ oder die Arme einer Schere aus, wie beispielsweise in 4D ersichtlich ist. Das dritte Schwenklager 132 kann dazu führen, dass die Bewegung des Führungselements 180 und der Stützklappe 120 mechanisch gekoppelt sind. Insbesondere kann das Führungselement 180 dazu konfiguriert sein die Bewegung der Stützklappe 120 zu führen. Beispielsweise kann die Stützklappe 120 mittels zwei dritten Schwenklagern 132 beweglich mit dem Führungselement 180 verbunden sein.
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Der Abstand zwischen dem dritten Schwenklager 132 und dem ersten Schwenklager 130 kann länger als der Abstand zwischen dem dritten Schwenklager 132 und dem zweiten Schwenklager 131 sein, wie beispielsweise in 4D oder 8A und 8B ersichtlich ist. Hierdurch kann im geöffneten Zustand des Airbagmoduls 110 ein Öffnungswinkel β zwischen dem Führungselement 180 und der Halterung 170 größer sein als ein Öffnungswinkel α zwischen der Halterung 170 und der Stützklappe 120.
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Ferner weist das Airbagmodul 110 einen Airbag 140 auf. Der Airbag 140 ist aus Übersichtsgründen nicht in 4 dargestellt. Beispielsweise zeigen 3B, 3C, 3D und 2 jeweils Ausführungsformen des Airbags 140. Der Airbag 140 ist am Airbagmodul 110 festgelegt. Insbesondere kann der Airbag 140 an der Stützklappe 120 und/oder an der Halterung 170 festgelegt sein. Die Halterung 170 des Airbagmoduls 110 kann eine erste Befestigung 172 aufweisen. Der Airbag 140 kann mittels der ersten Befestigung 172 an der Halterung 170 festgelegt sein. Die Stützklappe 120 des Airbagmoduls 110 kann eine zweite Befestigung 124 aufweisen. Der Airbag 140 kann mittels der zweiten Befestigung 124 an der Stützklappe 120 festgelegt sein.
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Im geschlossenen Zustand des Airbagmoduls 110 kann der Airbag 140 gefaltet sein (nicht dargestellt). Im geöffneten Zustand des Airbagmoduls 110 kann der Airbag 140 entfaltet sein. Beispielsweise ist der Airbag 140 im geöffneten Zustand des Airbagmoduls 110 befüllt. Dies ist beispielsweise in 3B oder 3C dargestellt. Der Airbag 140 kann auch im geöffneten Zustand des Airbagmoduls 110 nicht befüllt, sondern teilweise oder vollständig erschlafft sein. Der Airbag 140 kann, insbesondere durch eine Beschädigung des Airbags 140 auf Grund eines scharfen Gegenstands auf dem Fahrweg 200, teilweise oder vollständig erschlafft sein. 3D illustriert einen teilweise oder vollständig erschlafften Airbag 140.
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Der Airbag 140 kann in seinem entfalteten Zustand über das vordere Ende der Stützklappe 120 hinausragen, sodass der entfaltete Airbag 140 und die Stützklappe 120 zusammen einen Aufprallschutz für eine Person auf dem Fahrweg 200 bilden.
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In einer Ausführungsform weist der Airbag 140 eine Außenhülle auf. Die Außenhülle kann aus einem Kunststoff hergestellt sein. Die Außenhülle dient zum Schutz des Airbags 140 vor Beschädigungen durch Hindernisse, insbesondere durch mögliche Reibung mit Hindernissen 300. Die Außenhülle kann den Airbag 140 teilweise oder vollständig umschließen.
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Ein Schwenklager 130, 131, 132 ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus dem ersten Schwenklager 130, dem zweiten Schwenklager 131 und dem dritten Schwenklager 132 ist ein verschiebbares Schwenklager.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das zweite Schwenklager 131 das verschiebbare Schwenklager, wie beispielsweise in 4 oder 3 dargestellt. In einer anderen Ausführungsform ist das erste Schwenklager 130 das verschiebbare Schwenklager, wie in 8B dargestellt. Falls das erste Schwenklager 130 das verschiebbare Schwenklager oder das zweite Schwenklager 131 das verschiebbare Schwenklager ist, kann die Halterung 170 eine Führungsschiene 175 zum Verschieben des ersten oder des zweiten Schwenklagers 130, 132 aufweisen. Die Führungsschiene 175 ist z.B. in den 4C, 5A, 6A oder 8B dargestellt. Beispielsweise kann die Halterung 170 zwei Führungsschienen 175 zum Verschieben des ersten oder des zweiten Schwenklagers 130, 131 aufweisen (siehe 4A).
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Das erste Schwenklager 130 oder das zweite Schwenklager 131 können an einem Laufroller 133 oder einem Gleitpad 134 festgelegt sein, wobei ein Verschieben des Schwenklagers ermöglicht wird. Eine Ausführungsform des Laufrollers 133 ist in 6B dargestellt. Eine Ausführungsform des Gleitpads ist in 4C dargestellt. Der Laufroller 133 oder der Gleitpad 134 können dabei innerhalb der Führungsschiene 175 angeordnet sein. Das Gleitpad 134 kann dabei aus Teflon hergestellt sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das dritte Schwenklager 132 das verschiebbare Schwenklager. Hierbei kann entweder die Stützklappe 120 (nicht gezeigt) oder, wie in 8A dargestellt, das Führungselement 180 eine Führungsschiene 175 zum Verschieben des dritten Schwenklagers 132 aufweisen. Beispielsweise können die Stützklappe 120 oder das Führungselement 180 zwei Führungsschienen 175 zum Verschieben des dritten Schwenklagers 132 aufweisen. Das dritte Schwenklager 132 kann an einem Laufroller 133 oder einem Gleitpad 134 festgelegt sein, womit ein Verschieben des dritten Schwenklagers 132 ermöglicht wird. Der Laufroller 133 oder der Gleitpad 134 können dabei innerhalb der Führungsschiene angeordnet sein.
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Gemäß einer Ausführungsform kann sich das Airbagmodul 110 im geöffneten Zustand in Kontakt mit dem Fahrweg 200 befinden. Hierbei befindet sich im geöffneten Zustand des Airbagmoduls 110 das hintere Ende des Führungselements 180 vertikal tiefer als das vordere Ende der Stützklappe 120. Der vertikale Abstand zwischen vorderem Ende der Stützklappe 120 und hinterem Ende des Führungselements 180 ist in den 8A und 8B illustriert. Die Stützklappe 120 tritt dabei bevorzugt nicht mit dem Fahrweg 200 in Kontakt.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Führungselement 180 im geöffneten Zustand des Airbagmoduls 110 mit dem Fahrweg 200 in direkten oder in indirekten Kontakt treten. Das Führungselement 180 kann dabei das vordere Ende der Stützklappe 120 auf Abstand von dem Fahrweg 200 halten. Das Führungselement 180 kann am hinteren Ende einen abgerundeten Abschnitt 181 (siehe beispielsweise 4D) oder einen abgeschrägten Abschnitt 182 (siehe beispielsweise 5B) aufweisen. Der abgerundete Abschnitt 181 oder der abgeschrägte Abschnitt 182 können, vor allem in vertikaler Richtung, elastische Eigenschaften aufweisen. Die Form des abgerundeten Abschnitts 181 und des abgeschrägten Abschnitt 182 führt dazu, dass das hintere Ende des Führungselements 180 leicht über das Hindernis 300 gleiten kann, wobei eine elastische Ausgestaltung des abgerundeten Abschnitts 181 oder des abgeschrägten Abschnitt 182 dieses Gleiten noch begünstigt.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Halterung 170 eine zur Stützklappe 120 hin offene Aufbewahrungseinheit 171 aufweisen. Einige Ausführungsformen der Aufbewahrungseinheit 171 sind in den 4 und 5B dargestellt. Im geschlossenen Zustand des Airbagmoduls 110 kann die Aufbewahrungseinheit 171 durch die Stützklappe 120 verschlossen sein und eine Aufnahme bilden. Der Airbag 140 kann in die Aufnahme eingelegt sein. Weiterhin kann die Aufbewahrungseinheit 171 eine Dichtung aufweisen. Die Dichtung dient dazu den Schutz des gefalteten Airbags zu erhöhen. Die Aufbewahrungseinheit 171 kann ein Abschnitt der Halterung 170 sein und somit eine integrale Einheit bilden; die Aufbewahrungseinheit 171 kann aber auch ein separates Merkmal sein, wobei in diesem Fall die Aufbewahrungseinheit 171 an der Halterung 170 festgelegt ist, beispielsweise mit der Halterung verschraubt ist.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Stützklappe 120 einen Rahmen 126 aufweisen, an dessen hinterem Ende das erste Schwenklager 130 ist. Die Stützklappe 120 kann eine Abdeckplatte 123, die vom Rahmen 126 getragen sein kann, aufweisen. Ausführungsformen des Rahmens 126 und der Abdeckplatte 123 sind beispielsweise in den 4A, 4B und 5B gezeigt. Vorteilhafterweise führt die Abdeckplatte 123 dazu, den gefalteten Airbag 140 im geschlossenen Zustand des Airbagmoduls 110 vor Umwelteinflüssen zu schützen. Alternativ kann die Stützklappe 120 auch einen Verbund von Abdeckplatten 123 aufweisen. Die Abdeckplatte 123 kann ein Abschnitt der Stützklappe 120 sein und somit eine integrale Einheit bilden; die Abdeckplatte 123 kann aber auch ein separates Merkmal sein, wobei in diesem Fall die Abdeckplatte 123 an der Stützklappe 120 festgelegt ist, beispielsweise mit der Stützklappe 120 verschraubt ist. Die Abdeckplatte 123 kann aus einem leichten Material hergestellt sein, beispielsweise aus einem Kunststoff oder einem Kompositmaterial.
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In einer Ausführungsform weist das Airbagmodul 110 eine Gas-Druckvorrichtung 150 zum abrupten Befüllen des Airbags beim Öffnen des Airbagmoduls auf. Die Gas-Druckvorrichtung 150 kann mit der Halterung 170 verbunden sein. Die Gas-Druckvorrichtung 150 kann mindestens eine Gasflasche aufweisen. 5B illustriert einen Teil der Gas-Druckvorrichtung 150, wobei die in 5B dargestellte Ausführungsform der Gas-Druckvorrichtung 150 zwei Gasflaschen aufweist. Weiterhin kann die Gas-Druckvorrichtung 150 mindestens einen Druckminderer aufweisen, der mit der Gasflasche verbunden sein kann. Der Druckminderer kann zusätzlich mit dem Airbag 140 verbunden sein. Die Gas-Druckvorrichtung 150 kann mindestens ein Ventil aufweisen, wobei das Ventil zwischen der Gasflasche und dem Druckminderer oder zwischen dem Druckminderer und dem Airbag angeordnet sein kann. Im geschlossenen Zustand des Airbagmoduls 110 kann das Ventil geschlossen sein. Beim Öffnen des Airbagmoduls 110 kann das Ventil geöffnet werden, wodurch der Airbag 140 abrupt befüllt werden kann. Alternativ kann die Gasflasche ein Ventil aufweisen, das im geschlossenen Zustand des Airbagmoduls 110 geschlossen sein kann, während beim Öffnen des Airbagmoduls 110 das Ventil geöffnet werden kann, wodurch der Airbag 140 abrupt befüllt werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform ist im geschlossenen Zustand des Airbagmoduls 110 das Führungselement 180 im Bereich ihres hinteren Endes über eine auslösbare Verriegelung 173 festgelegt. Eine Ausführungsform der Verriegelung 173 ist in der 7 dargestellt. Die Verriegelung 173 kann auslösbar zum Freigeben des Führungselements 180 und zum Überführen des Airbagmoduls 110 in den geöffneten Zustand sein. Durch Freigabe des Führungselements 180 kann ebenfalls die Stützklappe 120 freigegeben werden.
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Gemäß einer Ausführungsform ist im geschlossenen Zustand des Airbagmoduls 110 die Stützklappe 120 im Bereich ihres vorderen Endes über eine auslösbare Verriegelung 173 festgelegt. Diese Ausführungsform ist nicht in den Figuren dargestellt, die auslösbare Verriegelung 173 kann, so wie in der 7 dargestellt, ausgestaltet sein. Die Verriegelung 173 kann auslösbar zum Freigeben der Stützklappe 120 und zum Überführen des Airbagmoduls 110 in den geöffneten Zustand sein. Durch Freigabe der Stützklappe 120 kann ebenfalls das Führungselement 180 freigegeben werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Verriegelung 173 dazu konfiguriert sein, das abrupte Befüllen des Airbags 140 durch die Gas-Druckvorrichtung 150 auszulösen. Gemäß einer Ausführungsform kann die Verriegelung 173 dazu konfiguriert sein, das mindestens eine Ventil der Gas-Druckvorrichtung 150 zu öffnen. Die auslösbare Verriegelung 173 kann aus einem Element bestehen, das an der Halterung 170 befestigt ist und die Stützklappe 120 oder das Führungselement 180 im geschlossenen Zustand festlegt. Weiterhin kann die Verriegelung 173 über einen Schnell-Entriegelungsmechanismus verfügen, der eine mechanische Verbindung zwischen der Halterung 170 und der Stützklappe 120 oder dem Führungselement 180 schnell lösen kann, wobei die Stützklappe 120 und/oder das Führungselement 180 freigegeben werden kann. In einer Ausführungsform kann die Verriegelung 173 eine elektromagnetische Magnetverriegelung aufweisen, wobei ein Elektromagnet an der Halterung 170 und ein passiver Magnet an der Stützklappe 120 oder dem Führungselement 180 befestigt sein kann. In einer weiteren Ausführungsform kann die Verriegelung 173 eine Schneidevorrichtung aufweisen, wobei die Schneidevorrichtung eine mechanische Verbindung zwischen der Halterung 170 und der Stützklappe 120 oder dem Führungselement 180 und ein Schneideelement aufweisen kann. Das Schneideelement kann dabei schnell auf die mechanische Verbindung zubewegt werden, wobei die mechanische Verbindung durchtrennt werden kann. In einer weiteren Ausführungsform kann die Verriegelung 173 eine elektromechanische Verrieglung sein, wobei die Stützklappe 120 oder das Führungselement 180 einen Haken und die Halterung 170 einen elektromechanisch beweglichen Riegel aufweisen kann.
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Wenn die Stützklappe 120 und/oder das Führungselement 180 durch die Verriegelung 173 freigegeben worden sind, kann das Airbagmodul 110 auf Grund des Eigengewichts von Stützklappe 120 und Führungselement 180 in den geöffneten Zustand überführbar sein. Beispielsweise kann das Airbagmodul 110 weiterhin eine Federvorrichtung 160 aufweisen. Die Federvorrichtung 160 kann im geschlossenen Zustand des Airbagmoduls gespannt sein und nach deren Freigabe die Stützklappe 120 und das Führungselement 180 abrupt zum Öffnen des Airbagmoduls 110 verschwenken. Die Federvorrichtung 160 kann, insbesondere wenn die Federvorrichtung 160 nicht gespannt oder elastisch verformt ist, eine U-förmige Gestalt aufweisen. Die Federvorrichtung 160 kann elastisch verformbar sein. Insbesondere kann die Federvorrichtung 160 elastisch verformt sein, wenn das Airbagmodul 110 sich im geschlossenen Zustand befindet. Vorteilhafterweise lässt sich durch Vorhandensein der Federvorrichtung 160 die benötigte Dauer des Übergangs vom geschlossenen in den geöffneten Zustand substantiell reduzieren.
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3A zeigt eine Seitenansicht einer Ausführungsform des Airbagmoduls 110 im geschlossenen Zustand. Da sowohl die Stützklappe 120 als auch das Führungselement 180 verschwenkbar gelagert sind, wird eine kompakte Bauform des Airbagmoduls ermöglicht.
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3B und 3C zeigen eine Seitenansicht des Airbagmoduls 110 im geöffneten Zustand gemäß einer Ausführungsform. 3B zeigt dabei das Airbagmodul 110 bei geringem Abstand zwischen Unterseite des Schienenfahrzeugs 100 und dem Fahrweg 200, während 3C das Airbagmodul 110 bei größerem Abstand zwischen Unterseite des Schienenfahrzeugs 100 und dem Fahrweg 200 zeigt. Aus Gründen der Übersicht sind nur einige der Merkmale des Airbagmoduls 110 gezeigt. Das Airbagmodul 110 ist dazu konfiguriert, bei unterschiedlichen Abständen zwischen der Unterseite des Schienenfahrzeugs 100 und dem Fahrweg 200, den Winkel α zwischen der Halterung 170 und der Stützklappe 120 und den Winkel β zwischen Halterung 170 und dem Führungselement 180 anzupassen. In anderen Worten ist das Airbagmodul dazu konfiguriert eine Höhe des Airbagmoduls 110 im geöffneten Zustand anzupassen.
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Wie in 3B und 3C illustriert ist, entfaltet sich der Airbag 140 des Airbagmoduls 110 ausreichend sowohl bei größerem als auch bei geringerem Abstand zwischen Unterseite des Schienenfahrzeugs 100 und dem Fahrweg 200. Des Weiteren ist das Airbagmodul 110 dazu konfiguriert, dass sowohl bei größerem als auch bei geringerem Abstand zwischen Unterseite des Schienenfahrzeugs 100 und dem Fahrweg 200 ein „Durchrutschen“ einer Person verhindert wird.
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3D zeigt eine Seitenansicht des Airbagmoduls 110 im geöffneten Zustand aufweisend einen teilweise oder vollständig erschlafften Airbag 140. Durch die Festlegung des Airbags 140 am Airbagmodul 110, insbesondere an der Halterung 170 und an der Stützklappe 120, kann der Airbag 140 nicht aus einem Kollisionsbereich mit einer Person „herausrutschen“, wodurch auch der teilweise oder vollständig erschlafften Airbag 140 Schutz für eine verunfallte Person bietet.
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In den 3B und 3C sind weiterhin Hindernisse 300 auf dem Fahrweg dargestellt, wobei auch der Fahrweg 200 selbst Erhebungen oder Unebenheiten aufweisen kann und somit ein Teil des Fahrwegs 200 gleichzeitig das Hindernis 300 sein kann. Das Führungselement 180, insbesondere bei Vorhandensein eines am hinteren Ende des Führungselements angeordneten abgerundeten Abschnitts 181 oder abgeschrägten Abschnitts 182, gleitet durch Verschwenken über das Hindernis 300.
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Gemäß einer Ausführungsform wird ein Schienenfahrzeug 100 bereitgestellt mit einem Airbagmodul 110 nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, wobei das Airbagmodul 110 an der Unterseite des Schienenfahrzeuges 100 zwischen Schienenfahrzeug 100 und Fahrweg 200 festgelegt ist.
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2 zeigt ein Schienenfahrzeug 100 mit einem Airbagmodul 110. Durch die Anordnung des Airbagmoduls 110 an der Unterseite tritt bei einem Unfall kein „Trampolin“-Effekt auf, der dazu führen kann, dass eine Person auf Grund der harten Fahrzeugfront zurückprallt und somit zusätzliche Verletzungen erleidet.
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Das Schienenfahrzeug 100 kann eine Vielzahl von Airbagmodulen 110 aufweisen. Vorteilhafterweise kann jedes Airbagmodul 110 einzeln und unabhängig von anderen Airbagmodulen 110 am Schienenfahrzeug 100 festgelegt werden.
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Das Airbagmodul 110 kann direkt an der Unterseite des Schienenfahrzeugs 100 festgelegt sein, beispielsweise kann das Airbagmodul 110 an der Unterseite des Schienenfahrzeugs 100 festgeschraubt sein. In einer anderen Ausführungsform wird eine Trageplatte bereitgestellt, die an der Unterseite des Schienenfahrzeugs 100 festgelegt ist, beispielsweise durch Verschrauben oder Verschweißen. Das Airbagmodul 110 ist dabei an einer Unterseite der Trageplatte festgelegt, beispielsweise durch Verschrauben oder Verschweißen. Die Trageplatte vereinfacht eine Wartung und/oder einen Ein-, Um- oder Ausbau des Airbagmoduls 110. Bei Vorhandensein mehrerer Airbagmodule 110 können eine oder mehrere Trageplatten bereitgestellt werden. Dabei kann jedes Airbagmodul jeweils an einer Trageplatte festgelegt sein. Vorteilhafterweise können mehrere Airbagmodule an einer Trageplatte oder alle Airbagmodule an einer Trageplatte festgelegt sein.
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In einer Ausführungsform weist das Schienenfahrzeug 100 mindestens zwei der hierin beschriebenen Airbagmodule 110, 111 auf. Die zwei Airbagmodule 110, 111 sind, in Fahrtrichtung gesehen, seitlich nebeneinander und, bezüglich einer Mittellinie des Schienenfahrzeugs, auf unterschiedlichen Seiten des Schienenfahrzeugs angeordnet. Ein erstes Airbagmodul 110 kann sich dabei mindestens teilweise auf einer linken Seite einer linken Schiene befinden, und ein zweites Airbagmodul 111 kann sich mindestens teilweise auf einer rechten Seite einer rechten Schiene befinden.
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In einer weiteren Ausführungsform weist das Schienenfahrzeug 100 mindestens drei der hierin beschriebenen Airbagmodule 110, 111, 112 auf (siehe 9B). Ein erstes Airbagmodul 110 ist derart am Schienenfahrzeug 100 festgelegt, dass es sich, in Fahrtrichtung betrachtet, zwischen den Schienen befindet. Ein zweites Airbagmodul 111 ist derart am Schienenfahrzeug 100 festgelegt, dass es sich, in Fahrtrichtung betrachtet, auf der linken Seite der linken Schiene befindet. Ferner ist ein drittes Airbagmodul 112 derart am Schienenfahrzeug 100 festgelegt, dass es sich, in Fahrtrichtung betrachtet, auf der rechten Seite der rechten Schiene befindet.
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Ferner, weist das Schienenfahrzeug 100 in einer weiteren Ausführungsform mindestens vier der hierin beschriebenen Airbagmodule 110, 111, 112, 113 auf (siehe 9A). Ein erstes Airbagmodul 110 und ein zweites Airbagmodul 111 sind derart am Schienenfahrzeug 100 festgelegt, dass sie sich, in Fahrtrichtung betrachtet, zwischen den Schienen befinden. Ein drittes Airbagmodul 112 ist derart am Schienenfahrzeug 100 festgelegt, dass es sich, in Fahrtrichtung betrachtet, auf der linken Seite der linken Schiene befindet. Ferner ist ein viertes Airbagmodul 113 derart am Schienenfahrzeug 100 festgelegt, dass es sich, in Fahrtrichtung betrachtet, auf der rechten Seite der rechten Schiene befindet.
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Die jeweilige Position des Airbagmoduls an der Unterseite des Schienenfahrzeugs kann frei gewählt werden. Beispielsweise ist in 9B das erste Airbagmodul 110 hinter den Airbagmodulen 111, 112 angeordnet.
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Ferner, ist auch die Orientierung des Airbagmoduls zu der Unterseite des Schienenfahrzeuges frei wählbar. Beispielsweise sind in 9B alle drei Airbagmodule 110, 111, 112 unterschiedlich zu der Unterseite des Schienenfahrzeugs orientiert und damit nicht-parallel angeordnet.
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Wenngleich hierin spezifische Ausführungsformen dargestellt und beschrieben worden sind, liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, die gezeigten Ausführungsformen geeignet zu modifizieren, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Schienenfahrzeug
- 110, 111, 112, 113
- Airbagmodul
- 120
- Stützklappe
- 123
- Abdeckplatte
- 124
- zweite Befestigung
- 126
- Rahmen
- 130
- erstes Schwenklager
- 131
- zweites Schwenklager
- 132
- drittes Schwenklager
- 133
- Laufroller
- 134
- Gleitpad
- 140
- Airbag
- 150
- Gas-Druckvorrichtung
- 160
- Federvorrichtung
- 170
- Halterung
- 171
- Aufbewahrungseinheit
- 172
- erste Befestigung
- 173
- Verriegelung
- 175
- Führungsschiene
- 180
- Führungselement
- 181
- abgerundeter Abschnitt
- 182
- abgeschrägter Abschnitt
- 200
- Fahrweg
- 300
- Hindernis
- 400
- Person
