DE102019217452A1 - Passives Insassenschutzsystem mit einer Insassenschutzeinrichtung zur Erhöhung der Insassensicherheit - Google Patents

Passives Insassenschutzsystem mit einer Insassenschutzeinrichtung zur Erhöhung der Insassensicherheit Download PDF

Info

Publication number
DE102019217452A1
DE102019217452A1 DE102019217452.3A DE102019217452A DE102019217452A1 DE 102019217452 A1 DE102019217452 A1 DE 102019217452A1 DE 102019217452 A DE102019217452 A DE 102019217452A DE 102019217452 A1 DE102019217452 A1 DE 102019217452A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
occupant protection
protection device
vehicle
occupant
passenger compartment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102019217452.3A
Other languages
English (en)
Inventor
Robert Dreyer
Armin Rau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102019217452.3A priority Critical patent/DE102019217452A1/de
Publication of DE102019217452A1 publication Critical patent/DE102019217452A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/24Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles
    • B60N2/42Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles the seat constructed to protect the occupant from the effect of abnormal g-forces, e.g. crash or safety seats
    • B60N2/4207Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles the seat constructed to protect the occupant from the effect of abnormal g-forces, e.g. crash or safety seats characterised by the direction of the g-forces
    • B60N2/4214Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles the seat constructed to protect the occupant from the effect of abnormal g-forces, e.g. crash or safety seats characterised by the direction of the g-forces longitudinal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/24Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles
    • B60N2/42Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles the seat constructed to protect the occupant from the effect of abnormal g-forces, e.g. crash or safety seats
    • B60N2/427Seats or parts thereof displaced during a crash
    • B60N2/42709Seats or parts thereof displaced during a crash involving residual deformation or fracture of the structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60NSEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/24Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles
    • B60N2/42Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles the seat constructed to protect the occupant from the effect of abnormal g-forces, e.g. crash or safety seats
    • B60N2/427Seats or parts thereof displaced during a crash
    • B60N2/42727Seats or parts thereof displaced during a crash involving substantially rigid displacement
    • B60N2/42736Seats or parts thereof displaced during a crash involving substantially rigid displacement of the whole seat
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/02Occupant safety arrangements or fittings, e.g. crash pads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D24/00Connections between vehicle body and vehicle frame

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Seats For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Insassenschutzsystem eines Fahrzeuges (100) umfassend mindestens eine Insassenschutzeinrichtung.Es ist vorgesehen, dass die Insassenschutzeinrichtung zwischen einem Fahrgastzelle (10) und einem Fahrgestell (20) oder zwischen der Fahrgastzelle (10) und mindestens einer einen Insassen tragenden Komponente (30) im Innenraum der Fahrgastzelle (10) angeordnet ist, wobei die Insassenschutzeinrichtung mindestens ein Auslöselement aufweist, welches die Insassenschutzeinrichtung im eingetretenen Crashfall nach Überschreiten einer vordefinierten Auslösekraft freigibt, sodass eine Verlagerung der Fahrgastzelle (10) gegenüber dem Fahrgestell (20) oder eine Verlagerung der den Insassen tragenden Komponente (30) gegenüber der Fahrgastzelle (10) in mindestens eine Raumrichtung (x, y) zur Aufnahme und Reduzierung der auf die Fahrgastzelle (10) einwirkenden Crashkräfte auf eine für die Insassen des Fahrzeuges (100) unkritisches Maß.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein passives Insassenschutzsystem eines Fahrzeuges umfassend mindestens eine Insassenschutzeinrichtung.
  • Aktive Sicherheitssysteme wie Notbremsassistent, Lane Assist oder Emergency Assist gewinnen immer mehr an Bedeutung. Insbesondere um Unfälle komplett zu verhindern oder deren Schwere zu verringern. Neben den aktiven Sicherheitssystemen zum aktiven Schutz der Fahrzeuginsassen ist die passive Crashsicherheit mittels passiver Sicherheitssysteme weiter eine wichtige Fahrzeugeigenschaft zum passiven Schutz der Insassen.
  • Es ist bekannt, dass Insassen durch zwei Gruppen von Unfallfolgen gefährdet sind. Zum einen werden Insassen durch in den Innenraum eindringende Fahrzeugteile verletzt, wobei Schnittverletzungen, stumpfe Schläge und Quetschungen hervorrufen werden oder die Insassen werden beispielsweise im Fahrzeug eingeklemmt. Zum anderen führen die bei einem Unfall auftretenden und auf die Insassen wirkenden hohen Beschleunigungskräfte zu Verletzungen, zum Beispiel einem Schleudertrauma.
  • Bei modernen Fahrzeugen werden zum Schutz der Insassen daher insbesondere zwei wesentliche Merkmale kombiniert. Erstens, eine möglichst steife Sicherheitsfahrgastzelle, stellt bei einem Unfall den Überlebensraum der Insassen sicher, in dem sie verhindert, dass die Insassen eingequetscht oder durch eindringende Teile verletzt werden. Die Sicherheitsfahrgastzelle kann aufgrund ihrer hohen Steifigkeit jedoch kaum Energie aufnehmen. Daher kommen außerhalb der Sicherheitsfahrgastzelle zweitens weiche Fahrzeugstrukturen zum Einsatz. Diese nehmen durch plastische Verformung einen Großteil der kinetischen Energie auf und reduzieren die auf die Insassen wirkenden Beschleunigungskräfte. Diese weichen Fahrzeugstrukturen befinden sich insbesondere in Front und Heck des Fahrzeugs und werden als Knautschzonen bezeichnet. Teilweise werden auch spezielle Crashboxen eingesetzt. Dies ist insbesondere im Rennsport oder bei Kleinstserienfahrzeugen mit geschweißtem Stahlrohrrahmen der Fall. Zusätzlich verhindern oder dämpfen Sicherheitsgurte mit Gurtstraffern und Airbags die Beschleunigungskräfte oder verhindern einen Aufprall auf harte Einbauten wie die Instrumententafel.
  • Aus der Druckschrift DE 10 2009 047 373 ist zu diesem Themenbereich ein Verfahren und ein Insassenschutzsystem bekannt, welches einen bevorstehenden Unfall erkennen soll und vorhandene Sicherheitssysteme auf den Unfall vorbereitet. Hierzu zählen zum Beispiel eine Ansteuerung der Gurtstraffer und das Einstellen der Fahrzeugsitze oder der Kopfstützen in eine die Insassen bestmöglich schützende Position.
  • Die Druckschrift DE 10 2010 028 831 A1 offenbart eine optimierte Crashbox zur Aufnahme der Crashenergie. Die Optimierung betrifft insbesondere die Anordnung eines Sensors, welcher die voraussichtliche Schwere des Unfalls vorhersagt und die voraussichtliche Schwere des Unfalls an Pre-Crashsysteme weiterleitet. Die Crashbox wird vorschlagsgemäß zwischen einem Querträger und einem Längsträger verbaut.
  • Die Druckschrift DE 10 2011 050 151 A1 beschreibt eine Anordnung und ein Verfahren um in einem Crashfall eine versehentliche Verstellung der Sitzmechanik auszuschließen und so die Insassen bestmöglich zu schützen. Die Anordnung und das Verfahren ermöglicht nach dem Unfall in einfacher Weise aber eine Sitzverstellung durch die Rettungskräfte, um die Insassen retten zu können.
  • Die Druckschrift DE 10 2012 022 822 A1 erläutert ein Verfahren und eine Anordnung zur Begrenzung der Kräfte von elektrisch betriebenen Verstellmechanismen, beispielsweise einer Sitzverstellung, bei oder nach einem Unfall, um eine Verletzung der Insassen bei Betätigung der Verstellmechanismen durch die Rettungskräfte zu verhindern.
  • Die Druckschrift DE 10 2013 220 551 B4 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur optimierten Einstellung der Körperabstützung der Insassen im/an einem Fahrzeugsitz, beispielsweise durch Aufblasen von Luftkissen, um Verletzungen durch Unfälle zu reduzieren.
  • Im Allgemeinen bekannt ist in Zusammenhang mit der passiven Crashsicherheit ferner das Prinzip der sogenannten Knautschzonen. Knautschzonen sind bei bestimmten Fahrzeugtypen nur mit starken Einschränkungen anwendbar. Die größte Gruppe von Fahrzeugen, bei den Knautschzonen kaum ausbildbar sind, sind Fahrzeuge, die nur über sehr kurze Bereiche außerhalb der Sicherheitsfahrgastzelle verfügen, die überhaupt als Knautschzonen deformiert werden können. Das betrifft insbesondere Kleinwagen und viele Busse sowie LKW. Eine kleinere, aber ebenfalls betroffene Gruppe von Fahrzeugen sind gepanzerte Limousinen oder SUVs. Damit diese gepanzerten Fahrzeuge in jedem Fall fahrtauglich bleiben, müssen Motor und weitere Aggregate geschützt werden, so dass auch die sonst als Knautschzonen fungierenden Bereiche bei diesen Fahrzeugen steifer ausgeführt sind. Ein weiterer Nachteil des Konzepts oder Prinzips der Knautschzonen sind die starken und damit teuren Schäden an der Fahrzeugstruktur, welche bereits bei relativ leichten Unfällen entstehen. Durch die starken Verformungen werden häufig in nachteiliger Weise auch Motor, Getriebe oder Achsaufhängung beschädigt. Bei Kleinwagen wird die kurze Knautschzone zum Teil kompensiert, in dem die plastische Verformung derart erfolgt, dass Motor und weitere steife Aggregate unter die Sicherheitsfahrgastzelle geschoben werden. Hierdurch kann die Struktur zwar mehr Aufprallenergie aufnehmen, es entstehen jedoch größere und teurere Schäden am Fahrzeug.
  • Bei den Verbrauchern stehen zumeist die bekannten Konzepte der aktiven Sicherheitssysteme, Notbremsassistent, Lane Assist oder Emergency Assist etc. im Vordergrund, die einen Unfall verhindern sollen.
  • Bekannt ist es ferner, dass nach einem manuellen oder fremdbetriebenen Entriegeln des Fahrzeugsitzes eine Verschiebung des Fahrzeugsitzes gegenüber der Karosserie in mindestens eine Richtung ermöglicht wird. Beispielsweise lässt sich der Fahrzeugsitz in Richtung der Fahrzeug-Längsachse verschieben. Er verbleibt aber ohne Eingriff des Nutzers oder einer Komfort-Automatikfunktion, welche die Entriegelung bewirkt, an der arretierten Position. Mit anderen Worten, ein Verschieben des Fahrzeugsitzes setzt stets ein Entriegeln der Sitzverstellungs-Einrichtung voraus, bevor der Fahrzeugsitz verschoben werden kann. Bei einem Unfall verbleibt der Fahrzeugsitz somit in nachteiliger Weise daher an seiner festen Position und ist nicht geeignet, die auf die Insassen einwirkenden Kräfte zu reduzieren.
  • Die Druckschrift DE 199 27 508 A1 offenbart beispielsweise einen Fahrzeugsitz, bei dem die Rückenlehne und die Sitzfläche, das heißt das Sitzteil bei einem Aufprall gekippt werden. Hierdurch soll bei einem Unfall der Abstand des Kopfes zur Kopfstütze reduziert und dadurch die Belastung auf die Nackenwirbel reduziert werden, um einem Schleudertrauma entgegen zu wirken.
  • Die Druckschrift DE 198 47 603 A1 erläutert eine Anordnung zur Messung des Insassengewichts. Dieses wird durch einen Kraftsensor zwischen Sitzuntergestell und Sitzfläche gemessen, welche schwenkbar zueinander sind. Das gemessene Insassengewicht dient zur Steuerung von Airbags oder ähnlichen Systemen. Bei einem Unfall wird die Sitzfläche pyrotechnisch geneigt. Beschrieben sind aktive Dämpfer zur Komforterhöhung.
  • Die Druckschrift DE 102 30 514 A1 offenbart eine motorische Sitzverstellung in Längsrichtung.
  • Die weitere Druckschrift DE 10 2015 102 395 A1 bezieht sich auf einen Fahrzeugsitz, dessen Rückenlehne sich besonders weit nach vorne kippen lässt, um Platz hinter dem Sitz zu schaffen, wenn dieser nicht in Gebrauch ist, beispielsweise um den Zugang zu den hinteren Sitzen bei Zweitürern zu erleichtern.
  • Die Druckschrift EP 2 386 441 A2 berichtet von einem Fahrzeugsitz, der sich zwischen zwei Positionen verstellen lässt, um den Zugang zu den hinteren Sitzen, insbesondere bei Zweitürern zu erleichtern. Das manuelle Verschieben eines solchen Sitzes kann bei normalen Sitzen sehr schnell/ruckartig erfolgen, so dass andere Insassen durch den Sitz verletzt werden können. Dieses Problem wird durch einen Dämpfungsmechanismus gelöst.
  • Ferner wird in der Druckschrift DE 101 43 881 A1 eine Querstrebe zwischen einem Schweller unterhalb der Fahrertür und dem Mitteltunnel beschrieben, auf der ein Fahrzeugsitz montiert ist. Ziel dieser Lösung ist es, die vereinfachte Rettung aus einem Fahrzeug mit Seitenaufprall zu gewährleisten. Die Querstrebe erlaubt eine seitliche Verschiebung des Sitzes um die Entfernung zur Tür bei einem Unfall konstant zu halten.
  • In der Druckschrift DE 198 25 701 A1 wird ein Energieabsorptionselement offenbart, welches die Energie des Sitzteils aufnimmt. Das Energieabsorptionselement absorbieren nur die Energie um das wiederzurückschnellen der Kopfstütze beziehungsweise des Kopfes eines Insassen nach einem Unfall zu vermeiden.
  • Schließlich berichtet die Druckschrift EP 0 552 160 B1 von einer Rastmechanik, die bei einem Aufprall, durch ein überwundenes Sollbruchelement, den Fahrzeugsitz nach vorne bewegt, damit eine Hebemechanik den Keilwinkel (zwischen Sitzfläche und Rückenlehne) verkleinert kann.
  • Ausgehend von diesem umfangreichen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die passive Crashsicherheit für die Insassen in Fahrzeugen zu verbessern.
  • Ausgangspunkt der Erfindung ist ein Insassenschutzsystem eines Fahrzeuges umfassend mindestens eine Insassenschutzeinrichtung.
  • Die erfindungsgemäße Insassenschutzeinrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Insassenschutzeinrichtung zwischen einer Fahrgastzelle und einem Fahrgestell oder zwischen der Fahrgastzelle und mindestens einer einen Insassen tragenden Komponente im Innenraum der Fahrgastzelle angeordnet ist, wobei die Insassenschutzeinrichtung mindestens ein Auslöselement aufweist, welches die Insassenschutzeinrichtung im eingetretenen Crashfall nach Überschreiten einer vordefinierten Auslösekraft freigibt, sodass eine Verlagerung der Fahrgastzelle gegenüber dem Fahrgestell oder eine Verlagerung der den Insassen tragenden Komponente gegenüber der Fahrgastzelle in mindestens eine Raumrichtung zur Aufnahme und Reduzierung der auf die Fahrgastzelle einwirkenden Crashkräfte auf eine für die Insassen des Fahrzeuges unkritisches Maß.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Insassenschutzeinrichtung derart eingerichtet ist, dass eine Verlagerung der Fahrgastzelle gegenüber dem Fahrgestell oder der den mindestens einen Insassen tragenden Komponente im Innenraum der Fahrgastzelle gegenüber der Fahrgastzelle in eine Raumrichtung, insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung zur Reduzierung von Front- und Heckunfällen und/oder in eine weitere Raumrichtung zur Reduzierung Seitenunfällen in Fahrzeugquerrichtung (orthogonal zur Fahrzeuglängsrichtung) bewirkbar ist.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, die Insassenschutzeinrichtung mindestens ein Führungselement, insbesondere ein Linearlager und/oder eine Führungsschiene aufweist, mittels dem eine Verlagerung der Fahrgastzelle gegenüber dem Fahrgestell oder eine Verlagerung der den mindestens einen Insassen tragenden Komponente gegenüber der Fahrgastzelle möglich ist.
  • Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass die Insassenschutzeinrichtung mindestens ein gleichzeitig als Auslöseelement fungierendes Fixierungselement, insbesondere mindestens eine Rutschkupplung oder mindestens einen Bolzen oder mindestens einen Zugstab oder mindestens einen Biegebalken aufweist, die bei einer festgelegten Kraft, insbesondere der definierten Auslösekraft, die feste fixierende Verbindung zwischen der Fahrgastzelle gegenüber dem Fahrgestell oder der den mindestens einen Insassen tragenden Komponente gegenüber der Fahrgastzelle durch Öffnen der Rutschkupplung, durch Abscheren des Bolzens, durch Reißen des Zugstabes oder durch Brechen des Biegebalken oder dergleichen, löst. vorgesehen ist bevorzugt, dass Auslösekraft des als Auslöseelement fungierenden Fixierungselementes in Abhängigkeit der prognostizierten Schwere des Crashfalls mittels der geschätzten relativen Geschwindigkeit des anderen Fahrzeugs gegenüber der Fahrzeuggeschwindigkeit des die Insassenschutzeinrichtung umfassenden Fahrzeuges und/oder dem Körpergewicht des oder der Insassen des Fahrzeuges die Insassenschutzeinrichtung umfassenden Fahrzeuges dynamisch einstellbar ist.
  • Ferner weist das Insassenschutzsystem mindestens ein Dämpfungselement auf, das im Crashfall nach Freigabe der Insassenschutzeinrichtung Crashenergie ohne plastische Verformung des Dämpfungselementes oder durch plastische Verformung oder durch eine Kombination dieser Dämpfungselemente aufnimmt. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass innerhalb der Insassenschutzeinrichtung als mindestens ein Dämpfungselement ohne plastische Verformung, mindestens eine Rutschkupplung oder mindestens eine Gas- oder Flüssigkeitsdämpfer oder mindestens eine Schraubenfeder oder ein Kombination davon, oder mindestens eine Dämpfungselement mit plastischer Verformung, insbesondere ein Biegebalken angeordnet ist/sind.
  • Die Härte des mindestens einen Dämpfungselementes ist bevorzugt dynamisch einstellbar, wobei in einer erfindungsgemäß Ausgestaltung vorgesehen ist, dass die Härte des mindestens eines Dämpfungselementes in Abhängigkeit von der prognostizierten Schwere des Crashfalls mittels der geschätzten relativen Geschwindigkeit des anderen Fahrzeugs gegenüber der Fahrzeuggeschwindigkeit des die Insassenschutzeinrichtung umfassenden Fahrzeuges und/oder dem Körpergewicht des oder der Insassen des Fahrzeuges die Insassenschutzeinrichtung umfassenden Fahrzeuges dynamisch einstellbar ist.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung sind das mindestens eine Fixierungselement und mindestens ein Dämpfungselement in einem Element der Insassenschutzeinrichtung kombiniert ausgebildet, sodass die Insassenschutzeinrichtung als kombiniertes Element, insbesondere mindestens einen Biegebalken oder mindestens eine Rutschkupplung als Fixierungselement und mindestens ein Federelement als Dämpfungselement in Kombination aufweist.
  • in einer noch weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind mindestens ein Führungselement, mindestens ein Fixierungselement und mindestens ein Dämpfungselement in einem Element der Insassenschutzeinrichtung kombiniert ausgebildet, sodass die Insassenschutzeinrichtung als kombiniertes Element, insbesondere mindestens eine Wabenstruktur aufweist.
  • Zudem kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Insassenschutzeinrichtung neben dem mindestens einen Fixierungselement und dem mindestens einen Dämpfungselement mindestens ein Rückstellelement, insbesondere passive Federelemente oder aktive Antriebselemente, wie Linearantriebe oder Elektromotoren mit Spindel oder dergleichen aufweist.
  • Weiterhin ist in einer Ausgestaltung bevorzugt vorgesehen, dass mehrere der jeweils mindestens einen Insassen tragenden Komponenten im Innenraum der Fahrgastzelle auf mindestens einem gemeinsamen Trägerelement angeordnet sind, welches über das mindestens eine Führungselement verlagerbar ist.
  • Die Härte des mindestens einen Dämpfungselementes ist bevorzugt dynamisch einstellbar.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert.
    • 1 zeigt ein passives Insassenschutzsystem gemäß einer ersten Ausführungsform;
    • 2 zeigt ein passives Insassenschutzsystem gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • Ein Aspekt des Gegenstandes der vorliegenden Erfindung besteht gemäß der Darstellung in 1 darin, dass bei einem Unfall die auf die Insassen einwirkende Belastung reduziert wird, indem gemäß einer ersten Ausführungsform eines passiven Insassenschutzsystems die gesamte Fahrgastzelle 10 eines Fahrzeuges 100 gegenüber dem Fahrgestell 20 des 100 Fahrzeuges in mindestens einer horizontalen Raumrichtung x, y linear verlagert, insbesondere verschoben wird.
  • Ein anderer Aspekt des Gegenstandes der vorliegenden Erfindung besteht gemäß 2 darin, dass gemäß einer zweiten Ausführungsform des Insassenschutzsystems eine lineare Verlagerung, insbesondere Verschiebung mindestens einer einen Insassen tragenden Komponente, insbesondere eines Fahrzeugsitzes 30 in Aufprallrichtung in mindestens einer Raumrichtung x, y erfolgt. Vorgesehen ist erfindungsgemäß, dass eine lineare Verschiebung von einzelnen Sitzen oder einer Sitzgruppe (Sitzreihe oder dergleichen) innerhalb der Fahrgastzelle 10 des Fahrzeuges 100 in mindestens einer horizontalen Raumrichtung x, y erfolgt.
  • In einer ersten Ausrichtungsvariante der ersten und zweiten Ausführungsform soll die Verlagerung Fahrgastzelle 10 beziehungsweise der Fahrzeugsitze 30 in FahrzeugLängsrichtung x möglich sein, um insbesondere Verletzungen durch Front- oder Heckunfälle zu vermeiden, sodass einwirkende Kräfte in einer Raumrichtung abgeschwächt werden können, wie nachfolgend erläutert wird.
  • In einer zweiten Ausrichtungsvariante ist bei beiden Ausführungsformen auch eine Erweiterung in Fahrzeug-Querrichtung y vorgesehen, um insbesondere Seitenunfälle, das heißt im Wesentlichen seitlich auf das Fahrzeug einwirkende Kräfte zu berücksichtigen, sodass einwirkende Kräfte in einer Raumrichtung abgeschwächt werden können, wie nachfolgend erläutert wird.
  • In einer dritten Ausrichtungsvariante werden die erste und zweite Ausrichtungsvariante in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung miteinander kombiniert, sodass Verletzungen durch Front- oder Heckunfälle und/oder Seitenunfälle durch die passive/n Insassenschutzeinrichtung/en vermieden werden können, indem Kräfte, die aus mindestens einer oder beiden Raumrichtung/en x, y einwirkt/einwirken, abgeschwächt werden können, wie nachfolgend erläutert wird.
  • Zur Aufnahme der Energie wird bei beiden Ausführungsformen Insassenschutzeinrichtungen vorgesehen, wobei in einer ersten Ausführungsvariante entweder dämpfende Elemente, insbesondere Öldruckdämpfer eingesetzt werden, die im Gebrauch nicht beschädigt oder zerstört werden, oder es werden in einer zweiten Ausführungsvariante als Insassenschutzeinrichtung dämpfende Elemente eingesetzt, deren Wirkung auf plastischer Verformung beruhen, oder es wird in einer dritten Ausführungsvariante eine Insassenschutzeinrichtung vorgesehen, die eine Kombination aus beiden Ausführungsvarianten darstellt.
  • Gemäß den prinzipiellen Ausführungsformen besteht die Aufgabe der Erfindung darin, dass die bei einem Unfall auf die Insassen einwirkenden Beschleunigungskräfte auf ein unkritisches Maß reduziert werden. Eine weitere Aufgabe besteht darin, dass hierbei möglichst keine oder nur geringe Schäden an dem Fahrzeug 100 verursacht werden.
  • Erfindungsgemäß ist (vergleiche 1) gemäß der ersten Ausführungsform vorgesehen, dass die (Sicherheits-)Fahrgastzelle 10 gegenüber dem Fahrgestell 20 mechanisch verschiebbar und gedämpft gelagert ist.
  • Erfindungsgemäß ist (vergleiche 2) bei der zweiten Ausführungsform vorgesehen, dass ein Fahrzeugsitz 30 beziehungsweise eine Sitzbank mit mehreren Sitzplätzen (nicht explizit dargestellt) oder Fahrzeugsitze 30 beziehungsweise Sitzbänke gegenüber der (Sicherheits-)Fahrgastzelle 10 mechanisch verschiebbar und gedämpft gelagert ist/sind.
  • In einem Normalzustand sind Fahrgastzelle 10 und Fahrgestell 20 beziehungsweise die Fahrzeugsitze 30 und die Fahrgastzelle 10 über zu der erfindungsgemäßen Insassenschutzeinrichtung gehörende lineare Führungselemente (nicht näher dargestellt) und mindestens ein fixierendes Element mit definierter Auslösekraft, insbesondere über eine (nicht näher dargestellte) Rutschkupplung fest miteinander verbunden.
  • Übersteigen die Beschleunigungskräfte bei einem Unfall, in einem von dem Normalzustand abweichenden Zustand, einen für die Insassen kritischen Wert, löst das fixierende Element der Insassenschutzeinrichtung, insbesondere die Rutschkupplung die Fahrgastzelle 10 (erste Ausführungsform) von dem Fahrgestell 20 beziehungsweise die Fahrzeugsitze 30 (zweite Ausführungsform) von der Fahrgastzelle 10.
  • Durch das Lösen, mit anderen Worten durch die Aufhebung der festen Verbindung zwischen Fahrgastzelle 10 (erste Ausführungsform) und Fahrgestell 20 beziehungsweise zwischen Fahrzeugsitz 30 (zweite Ausführungsform) und Fahrgastzelle 10 verlagert sich, insbesondere gleitet die Fahrgastzelle 10 oder der Fahrzeugsitz 30 gegenüber dem Fahrgestell 20 oder Fahrgastzelle 10 auf dafür vorgesehen horizontal angeordneten Führungselementen (nicht dargestellt) der Insassenschutzeinrichtung relativ abrupt zu dem durch den Unfall abgebremsten Fahrgestell 20 beziehungsweise der relativ abrupt zu dem durch den Unfall abgebremsten Fahrgastzelle 10.
  • Vorgesehen ist erfindungsgemäß, dass die Fahrgastzelle 10 oder der Fahrzeugsitz 30 durch dämpfende Elemente (nicht dargestellt) der Insassenschutzeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsvariante oder zweiten Ausführungsvariante kontrolliert abgebremst werden, wodurch die auf die Insassen wirkenden Beschleunigungskräfte reduziert werden.
  • Als Führungselemente der Insassenschutzeinrichtung werden Linearlager oder Führungsschienen (nicht dargestellt) vorgeschlagen.
  • Bei der zweiten Ausführungsform ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass modifizierte Sitzschienen eingesetzt werden, die eine Verschiebung der Fahrzeugsitze 30 gegenüber der Fahrgastzelle 10 ermöglichen, sobald eine definierte Auslösekraft erreicht ist.
  • Herkömmliche Sitzschienen kombinieren die Funktion von Führungsschiene und Arretierungselement, welches bei einem Unfall den Sitz in seiner Position hält, aber eine manuelle oder motorische Sitzverstellung ermöglicht. Durch die Modifikation, wird das fixierende Element mit definierter Auslösekraft in die Sitzschiene integriert. Durch die Integration dieser Auslösefunktion über eine definierte Auslösekraft in ein bestehendes Bauteil, insbesondere eine Sitzschiene können gegenüber einem Aufbau aus getrennten Bauteilen Gewicht, Bauraum und Kosten gespart werden.
  • Als fixierende Elemente der Insassenschutzeinrichtung mit definierter Auslösekraft werden erfindungsgemäß, neben den bereits genannten Rutschkupplungen, beispielsweise auch Bolzen, Zugstäbe oder Biegebalken vorgeschlagen, die bei einer festgelegten Kraft (= definierte Auslösekraft) abscheren, reißen oder brechen oder dergleichen.
  • Eine Rutschkupplung einer Insassenschutzeinrichtung bietet den Vorteil, dass sie durch das Auslösen nicht beschädigt wird und daher mehrmals eingesetzt werden kann.
  • Sind fixierende Elemente in der Insassenschutzeinrichtung vorgesehen, die beim Auslösen beschädigt oder zerstört werden, werden diese erfindungsgemäß konstruktiv derart ausgelegt und angeordnet, dass sie leicht und kostengünstig austauschbar sind.
  • Um die Unfallschäden am Fahrzeug 100 gering zu halten, kommen zum Abbremsen vorzugsweise Dämpfer ohne plastische Deformation (gemäß der ersten Ausführungsvariante) zum Einsatz, beispielsweise Gas- oder Flüssigkeitsdämpfer, Rutschkupplungen oder eine Kombination aus diesen Elementen.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in der Insassenschutzeinrichtung sich plastisch verformende Dämpfungselemente (gemäß der zweiten Ausführungsvariante) eingesetzt werden. Diese werden erfindungsgemäß konstruktiv derart ausgelegt und angeordnet werden, dass sie leicht und kostengünstig austauschbar sind.
  • Beispielsweise ist vorgesehen, dass ein auf Biegung beanspruchter Balken aus duktilem Material, der sich bei dem Unfall verformt und dadurch die Energie absorbiert als Dämpfungselement der Insassenschutzeinrichtung eingesetzt wird. Ein solches Dämpfungselement ist nach Gebrauch nicht wiedereinsetzbar und kann über Schraubverbindungen in der Insassenschutzeinrichtung angebracht werden und dadurch nach Gebrauch einfach gewechselt werden.
  • Es ist auch möglich das fixierende Element (Fixierungselement) und das dämpfende Element (Dämpfungselement) der Insassenschutzeinrichtung in einem Bauteil zu kombiniert auszubilden.
  • Gemäß dem oben erwähnten Beispiel wird der auf Biegung beanspruchte Balken, die beiden relativ zueinander beweglichen Elemente 10, 20 und 30, 10 bis zum Erreichen, der durch die definierte Auslösekraft erreichten Auslöseschwelle der Insassenschutzeinrichtung fest miteinander fixieren, um sich bei Überschreitung der Auslöseschwelle plastisch zu verformen, um dadurch die Aufprallenergie in der Insassenschutzeinrichtung aufzunehmen. Mit anderen Worten, der auf Biegung beanspruchte Balken ist innerhalb der Insassenschutzeinrichtung Fixierungselement und Dämpfungselement zugleich, das heißt in einem einzigen Element ausgebildet.
  • Die zweite Ausführungsform, bei der eine Verschiebung des Fahrzeugsitzes 30 oder einer Sitzbank im Inneren der Fahrgastzelle 10 gegenüber dem Fahrgestell 10 stattfindet, hat gegenüber der Verschiebung der gesamten Fahrgastzelle 10 gegenüber dem Fahrgestell 20 den Vorteil, dass die verschiebbar gelagerte Masse des Fahrzeugsitzes 30 im Vergleich zur Masse der Fahrgastzelle 10 geringer ist.
  • Dadurch sind die im Crashfall auftretenden und zu dämpfenden Beschleunigungskräfte geringer, so dass die benötigte Mechanik der Insassenschutzeinrichtung des passiven Insassenschutzsystems gemäß dieser zweiten Ausführungsform leichter und kostengünstiger ist. Ferner wird ein geringerer Aufwand bei der Konstruktion und der Verkleidung der Fixierungselemente und Dämpfungselemente der Insassenschutzeinrichtung des passiven Insassenschutzsystems gemäß der zweiten Ausführungsform benötigt und es sind insgesamt im Crashfall geringere Schäden an dem Elementen der Insassenschutzeinrichtung der zweiten Ausführungsform zu erwarten.
  • Eine Anordnung der Insassenschutzeinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform setzt genügend Platz im Innenraum der Fahrgastzelle 10 voraus, während einer Verschiebung der Fahrgastzelle 10 mittels der Insassenschutzeinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform auch bei sehr kompakten Fahrgastzellen 10 mit wenig Platz im Innenraum möglich ist.
  • Schließlich ist es auch möglich, dass die Insassenschutzeinrichtung derart ausgebildet ist, dass mindestens ein Führungselement, mindestens ein Fixierungselement und mindestens ein Dämpfungselement in einem Bauteil integriert ausgebildet sind.
  • Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß, dass die Insassenschutzeinrichtung des jeweiligen Insassenschutzsystems in der Art einer metallischen Wabenstruktur, welches in vertikaler Richtung z steif ist, um eine Bewegung in dieser Richtung zu verhindern, aber in Längsrichtung x eine definierte Auslösekraft aufweist, und dadurch in der Lage ist, eine große Energiemenge aufzunehmen. Wir die durch die definierte Auslösekraft vorgebbare Auslöseschwelle erreicht beziehungsweise überschritten, gibt das Fixierungselement die Insassenschutzeinrichtung aus Führungselement, Fixierungselement und Dämpfungselement frei. Die Waben sind als Führungselement und als Dämpfungselement gleichermaßen vorgesehen und geeignet, da sie neben der Dämpfung auch die Führung übernehmen, wobei die Ausrichtung der Waben derart gewählt ist, dass die gewünschte Verschieberichtung stattfindet.
  • In einer Ausrüstungsvariante der Insassenschutzeinrichtung der zweiten Ausführungsform ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass mehrere Fahrzeugsitze 30, insbesondere einer Sitzreihe zusammen auf einem verschiebbaren gemeinsamen Trägerelement (nicht dargestellt) angeordnet sind.
  • Beispielsweise werden in einer ersten Variante der Ausrüstungsvariante die beiden Vordersitze 30 oder die beiden hinteren Fahrzeugsitzes 30 jeweils auf einem gemeinsamen Trägerelement angeordnet.
  • In einer zweiten Variante der Ausrüstungsvariante werden die beiden Vordersitze und die beiden hinteren Sitze auf einem einzigen Trägerelement angeordnet.
  • Bei der zweiten Variante der Ausrüstungsvarianten verschieben sich die Fahrzeugsitzes 30 der beiden Sitzreihen Inneren des Fahrzeugs in der Fahrgastzelle 10 durch die Anordnung auf einem einzigen Trägerelement zwangsweise gemeinsam. Das ist insbesondere dann von Vorteil, wenn zwischen vorderer und hinterer Sitzreihe nur wenig Platz zur Verfügung steht, so dass die Wege beider Sitzreihen identisch sein müssen, um die vollständige Verschiebebewegung und damit die größtmögliche Reduzierung der Beschleunigungskräfte zu ermöglichen.
  • Gemäß der bisherigen Beschreibung wird eine Verschiebung gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform nur in x-Richtung, das heißt in nur einer Raumrichtung x gemäß der ersten Ausrichtungsvariante beschrieben.
  • Nachfolgend wird ergänzend auf die möglichen Ausrichtungsvarianten eingegangen, welche beide Ausführungsformen betreffen.
  • Bei dieser ersten Ausrichtungsvariante ist vorgesehen, dass die Fahrgastzelle 10 beziehungsweise der oder die Fahrzeugsitz/e 30 beziehungsweise eine Sitzbank oder mehrere Sitzbänke in Fahrzeuglängsrichtung X gegenüber dem Fahrgestell 20 (erste Ausführungsform) beziehungsweise der Fahrgastzelle 10 (zweite) verschiebbar in x-Richtung gelagert ist/sind, so können mittels dieses Insassenschutzsystems und der dazu benötigen Insassenschutzeinrichtung in x-Richtung wirkende Front- und Heckunfälle effektiv gedämpft werden, da die Kraftrichtung in x-Richtung im Crashfall mit der horizontalen Verschiebrichtung in x-Richtung im Wesentlichen übereinstimmt.
  • In der zweiten Ausrichtungsvariante ist vorgesehen, dass das Insassenschutzsystem mit der zugehörigen Insassenschutzeinrichtung eine zusätzliche Verschiebbarkeit in Fahrzeugquerrichtung y zulässt. Das heißt, die beschriebenen Elemente der Insassenschutzeinrichtung des Insassenschutzsystems, dass das mindestens eine Führungselement, das mindestens eine Fixierungselement, das mindestens eine Dämpfungselement und das jeweilige Trägerelement der Insassenschutzeinrichtung konstruktiv derart ausgestaltet ist/sind, dass auch (zusätzlich) die Beschleunigungskräfte eines Seitenaufpralls in y-Richtung nach dem bereits beschriebenen Prinzip aufgenommen und reduziert werden können.
  • Mit anderen Worten, je nach Wirkrichtung des resultierenden Kraftvektors, der bei einem Crashereigniss an einem Punkt angreifenden Kräfte lässt die Insassenschutzeinrichtung des jeweiligen Insassenschutzsystems im Wesentlichen in x-Richtung oder im Wesentlichen in y-Richtung eine Verschiebbarkeit in Fahrzeuglängsrichtung oder Fahrzeugquerrichtung in zwei Raumrichtungen x und y zu.
  • Mit anderen Worten, es erfolgt eine Verschiebung des mindestens einen Fahrzeugsitzes 30 beziehungsweise der Sitzbank (zweite Ausführungsform) gegenüber dem Fahrgestell 20 oder der Fahrgastzelle 10 (erste Ausführungsform) in Fahrzeuglängsrichtung X oder in Fahrzeugquerrichtung Y in der horizontalen Ebene x/y.
  • In einer weiteren Ausrichtungsvariante ist vorgesehen, dass eine Verschiebung des mindestens einen Fahrzeugsitzes 30 beziehungsweise der Sitzbank (zweite Ausführungsform) gegenüber dem Fahrgestell 20 oder der Fahrgastzelle 10 (erste Ausführungsform) gegenüber dem Fahrgestell 20 in Fahrzeuglängsrichtung X und in Fahrzeugquerrichtung Y in der horizontalen Ebene x/y ermöglicht wird.
  • Es versteht sich, dass somit erfindungsgemäß drei Varianten der Insassenschutzeinrichtung eines Insassenschutzsystems ausbildbar sind.
  • Ein Insassenschutzsystem umfasst eine Insassenschutzeinrichtung zur Reduzierung der Beschleunigungskräfte mit zwei Wirkungsrichtungen in (plus/minus-x-Richtung) +/-x-Richtung.
  • Ein Insassenschutzsystem umfasst eine Insassenschutzeinrichtung zur Reduzierung der Beschleunigungskräfte mit zwei Wirkungsrichtungen in (plus/minus-y-Richtung) in +/-y-Richtung.
  • Ein Insassenschutzsystem umfasst eine Insassenschutzeinrichtung zur Reduzierung der Beschleunigungskräfte in vier Wirkungsrichtungen in (plus/minus-x-Richtung und/oder in plus/minus-y-Richtung) in +/-x-Richtung und/oder in +/-y-Richtung, wobei auch schräg zu den Raumrichtungen einwirkende Kräfte entsprechende Reaktion der Insassenschutzeinrichtungen bewirken, sodass die Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Insassenschutzeinrichtung/en schließlich für alle einwirkenden Kräfte gewährleistet ist, die seitlich oder von vorn oder von hinten orthogonal zur Fahrzeughülle oder schräg zur Fahrzeughülle auf das Fahrzeug einwirken.
  • Im letzten Fall werden die an einem Punkt angreifenden Kräfte separat betrachtet. Wird festgestellt, dass die Kräfte im Wesentlichen gleichverteilt in beide Raumrichtungen x, y wirken, wird eine Verschiebung im Wesentlichen zeitgleich in beide Raumrichtung zugelassen.
  • Die Insassenschutzeinrichtung des Insassenschutzsystems in beide Raumrichtungen x, y wirken zu lassen ist beispielsweise möglich, indem die Insassenschutzeinrichtung, beispielsweise durch eine gekreuzte Anordnung von Elementen mit jeweils einer Verschieberichtung in x-Richtung und y-Richtung oder mindestens einem Element mit Freiheitsgraden in die zwei Raumrichtungen x, y ausgestattet ist.
  • Die Erfindung schlägt weiter in Bezug auf die Dämpfungselemente der Insassenschutzeinrichtung vor, dass die Dämpfungselemente als Energie dissipierende Dämpfungselemente durch zusätzliche Energie speichernde Bauteile wie Gasdruckfedern oder Schraubenfedern ausgebildet werden, um die Energie auf dem zur Verfügung stehenden Weg aufzunehmen.
  • Beispielsweise ist vorgesehen, dass Federelemente als Dämpfungselemente mit einer Kupplung als Fixierungselement kombiniert werden, wobei sich die Fixierungselemente, insbesondere die Kupplung, insbesondere die Rutschkupplung beispielsweise aktiv öffnen lassen, sodass in vorteilhafter Weise nach einem Unfall eine automatische Rückstellung in den Ausgangszustand erzielt wird. die Federelemente sind somit gleichzeitig passive Rückstellelemente.
  • Anstelle der passiven Federelemente können für die Rückstellung auch aktive Antriebselemente wie Linearantriebe oder Elektromotoren mit Spindel verwendet werden.
  • Wurde die Fahrzeugstruktur durch den Unfall nicht beschädigt und die Airbags nicht ausgelöst, kann somit auf eine Reparatur verzichtet werden, da sich die Dämpfungselemente der jeweiligen Insassenschutzeinrichtung bereits wieder in Ihrem Ausgangszustand befinden.
  • Hinsichtlich der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Knautschzonen wird erfindungsgemäß von folgendem Ausgangspunkt ausgegangen.
  • Derzeitige Knautschzonen weisen bauartbedingt eine festgelegte Steifigkeit auf, das heißt die maximale Deformation tritt nur bei dem schwersten Unfall auf, für den das Fahrzeug ausgelegt wurde. Bei schwächeren Unfällen sind die Verformungen geringer. Somit wird bei schwächeren Unfällen nicht der gesamte potentiell zur Verfügung stehende Weg zum Abbau der Beschleunigungskräfte genutzt. Auch wenn solche Unfälle typischerweise keine schweren Verletzungen verursachen, können sie trotzdem zu beachtenswerten Nachteilen bei den Insassen, wie beispielsweise einem Schleudertrauma führen. Wünschenswert ist es daher, die Steifigkeit an die schwere des bevorstehenden Unfalls anpassen zu können, damit der zur Verfügung stehende Weg bestmöglich ausgenutzt und die Belastung auf die Insassen optimal reduziert wird.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass innerhalb der Insassenschutzeinrichtung Dämpfungselementen mit dynamisch einstellbarer Härte eingesetzt werden, wie sie beispielsweise aus aktiven Fahrgestell en bekannt sind.
  • Dadurch lässt sich die Härte abhängig von der Schwere des Unfalls und/oder dem Körpergewicht der Insassen einstellen. Somit erfolgt die Abbremsung der Fahrgastzelle 10 (gemäß der ersten Ausführungsform) oder eine Abbremsung der Fahrzeugsitzes 30 (zweite Ausführungsform) mittels der zugehörigen Insassenschutzeinrichtung stets auf dem vollen Weg und die Beschleunigung wird auf das jeweils erreichbare Minimum reduziert.
  • Eine Schwere des bevorstehenden Unfalls lässt sich beispielsweise aus der eigenen Fahrzeuggeschwindigkeit und der über die Fahrassistenzsysteme geschätzten relativen Geschwindigkeit des anderen Fahrzeugs ermitteln. Durch Einsatz eine Rutschkupplung mit dynamisch einstellbarer Auslösekraft kann diese Auslösekraft gemäß der zweiten Ausführungsform an das Körpergewicht des Insassen auf dem jeweiligen Fahrzeugsitz 30 oder gemäß der ersten Ausführungsform des oder der Insassen innerhalb der Fahrgastzelle 10 angepasst werden.
  • Insbesondere, wenn nur die einzelnen Fahrzeugsitze 30 oder ein Sitzbank gemäß der zweiten Ausführungsform verschiebbar sind, wird die Anpassung der Auslösekraft und/oder Dämpfung an das Körpergewicht vorgeschlagen, da das Körpergewicht aufgrund der geringeren Masse der bewegten Fahrzeugteile im Vergleich zur ersten Ausführungsform eine deutlich größere Rolle für die auftretende Gesamtkraft spielt.
  • Dynamisch einstellbare Dämpfungselemente der Insassenschutzeinrichtung können in vorteilhafter Weise auch die Funktion des Fixierungselements übernehmen, in dem sie im Normalzustand komplett gesperrt werden, und erst bei einem Unfall in den Dämpferbetrieb übergehen. Auch hierbei kann vorgesehen sein, dass die Auslöseschwelle, wann das Dämpfungselement der Insassenschutzeinrichtung in den Dämpferbetrieb übergeht, dynamisch angepasst wird.
  • Insbesondere bei Elektrofahrzeugen werden Batterien und Motor derzeit flach in das Fahrgestell 20 integriert. Der bei Verbrennungskraftmaschinen derzeit typischerweise von Motor und Zusatzaggregaten genutzte Bauraum in Fahrtrichtung vor den Insassen steht somit bei Elektrofahrzeugen als Verschiebeweg zur Verfügung.
  • Daher lässt sich die (Sicherheits-)Fahrgastzelle 10 bei dieser Bauform konstruktiv relativ einfach mit ausreichend zur Verfügung stehenden „Verschieberaum“ gegenüber dem Fahrgestell 20 verschiebbar lagern.
  • Ferner sind bei anderen neuartigen Fahrzeugkonzepten, sowohl Fahrgastzelle 10 und das Fahrgestell 20 ohnehin bereits trennbar ausgebildet, um die Fahrgastzelle 10 getrennt bei verschiedenen Fahrzeugen einsetzen zu können, wodurch in vorteilhafter Weise die Verschiebbarkeit relativ zueinander von vornherein bereits gegeben ist.
  • Bisher erschwert die starre Verbindung von Gas-/Bremspedal, Gangwahlhebel und Lenkrad an Antriebsstrang und Fahrgestell 20 eine Verschiebung der Fahrgastzelle 10 gemäß der ersten Ausführungsform oder der Fahrzeugsitze 30 gemäß der zweiten Ausführungsform. Durch zukünftige „Drive-by-Wire“ und „Steer-by-Wire“-Systeme wird die Umsetzung der erfindungsgemäßen Ausführungsform möglich, insbesondere dadurch vereinfacht, da die starre Kraftübertragung entfällt.
  • Bei weiteren neuartigen Fahrzeugkonzepten, wie der vollständig autonomen Fahrweise von Fahrzeugen entfallen Lenkrad und Pedale komplett, so dass auch dadurch eine Umsetzung der erfindungsgemäßen Ausführungsformen, Verschiebung der Fahrgastzelle 10 gemäß ersten Ausführungsform oder der Fahrzeugsitze 30 gemäß der zweiten Ausführungsform möglich wird, da Lenkrad und Pedale der Verschiebung der Komponenten 10, 30 über die erläuterte/n Insassenschutzeinrichtung/en nicht mehr hinderlich entgegenstehen.
  • Durch die erfindungsgemäßen Lösungen können die klassischen Knautschzonen wegfallen, weshalb in vorteilhafter Weise Gewichtseinsparung des Fahrzeuges insgesamt möglich sind. Die Gewichtsreduktion ist insbesondere bei Elektrofahrzeugen interessant, um die Reichweite zu erhöhen. Auch bei Fahrzeugen, die mit Brennkraftmaschine ausgerüstet sind, führt die Gewichtsreduktion zu Kraftstoff- und CO2-Einsparungen.
  • Das Konzept der verschiebbaren Fahrzeugsitze 30, gemäß der zweiten Ausführungsform ist bei allen, insbesondere jedoch Personen befördernden Fahrzeugen, (vergleiche 2, in der beispielsweise ein Bus in einer Draufsicht dargestellt ist) oder beispielsweise einem üblichen Personenkraftwagen (vergleiche 1, in der ein PKW in einer Seitenansicht dargestellt ist) mit einem Innenraumkonzept in dem die Fahrzeugsitze gemäß der Erfindung in mindestens einer Raumrichtung x, y verschiebbar angeordnet sind, gut umsetzbar. Die Konzeption eignet sich analog für Züge, Schiffe etc.
  • Es versteht sich, dass die vorgeschlagenen Ausführungsform mit dem üblichen klassischen Konzept der Vorsehung von Knautschzonen im Bereich Fahrgastzelle 10 kombiniert werden können, um insbesondere bei Kleinwagen den geringen zur Verfügung stehenden Platz besser auszunutzen.
  • Aus dem Stand der Technik geht kein passives Insassenschutzsystem mit einer Insassenschutzeinrichtung mit den zuvor beschriebenen Merkmalen hervor, worauf nachfolgend abschließend eingegangen wird.
  • Aus der Druckschrift DE 10 2009 047 373 geht keine konstruktive Ausgestaltung der Sitze oder der Fahrgastzelle hervor, um in ihnen Crashenergie aufnehmen zu können.
  • Die Druckschrift DE 10 2010 028 831 A1 offenbart keine Lagerung einer Sicherheitsfahrgastzelle gegenüber einem Fahrgestell oder Sitzen innerhalb der Sicherheitsfah rgastzell e.
  • Die Druckschrift DE 10 2011 050 151 A1 beschreibt eine Anordnung und ein Verfahren um in einem Crashfall eine versehentliche Verstellung der Sitzmechanik auszuschließen und so die Insassen bestmöglich zu schützen, jedoch ist die reduzierende Aufnahme von Beschleunigungskräften nicht offenbart.
  • Auch Die Druckschriften DE 10 2012 022 822 A1 DE und 10 2013 220 551 B4 thematisierten keine konstruktiven Ausgestaltungen der Sitze oder der Fahrgastzelle, um Crashenergie aufnehmen zu können.
  • Bei der Druckschrift DE 199 27 508 A1 ist das Untergestell des Sitzes fest mit dem Boden des Fahrzeugs verbunden beschrieben, eine Linearbewegung des Sitzes im Sinne der Erfindung ist somit ausgeschlossen.
  • Die Druckschrift DE 198 47 603 A1 offenbart keine Linearbewegung des Sitzes zur Aufnahme großer Kräfte in Folge eines Unfalls.
  • Die Druckschrift DE 102 30 514 A1 offenbart eine motorische Sitzverstellung in Längsrichtung. Diese ist nicht derart ausgelegt, dass bei einem Unfall eine Bewegung des Sitzes ermöglicht wird. Der Sitz bleibt bei einem Unfall an der eingestellten Position arretiert. Eine Verschiebung des Sitzes ist ausschließlich als Komfortsitzeinstellung vorgesehen. Die aufgeführten Dämpfungselemente sind nicht dafür vorgesehen, die Kräfte eines Unfalls zu dämpfen.
  • Die weitere Druckschrift DE 10 2015 102 395 A1 bezieht sich auf einen Fahrzeugsitz, dessen Rückenlehne sich besonders weit nach vorne kippen lässt. Der Sitz ist lediglich besonders steif ausgeführt, damit er die bei einem Unfall wirkenden Kräfte ohne Verformung aufnimmt.
  • Die Druckschrift EP 2 386 441 A2 berichtet von einem Fahrzeugsitz, der jedoch nicht hinsichtlich eines Crashfalls gemäß der Erfindung optimiert angeordnet ist.
  • Ferner ist die in der Druckschrift DE 101 43 881 A1 gelehrte Vorrichtung nicht dafür geeignet Aufprallenergien abzudämpfen.
  • Das in der Druckschrift DE 198 25 701 A1 offenbarten Energieabsorptionselement offenbart, absorbiert nur Energie, um das wiederzurückschnellen der Kopfstütze beziehungsweise des Kopfes eines Insassen nach einem Unfall zu vermeiden.
  • Schließlich berichtet die Druckschrift EP 0 552 160 B1 von einer Rastmechanik, diese wird jedoch nicht dafür genutzt um die Aufprallenergie abzuschwächen.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Fahrzeug
    1
    Hindernis
    10
    Fahrgastzelle
    20
    Fahrgestell
    30
    Fahrzeugsitz
    x
    Raumrichtung (Fahrzeuglängsrichtung)
    X
    Fahrzeuglängsrichtung
    y
    Raumrichtung (Fahrzeugquerrichtung), orthogonal zu x
    Y
    Fahrzeugquerrichtung
    x/y
    x/y-Ebene
    z
    Raumrichtung (Fahrzeughochrichtung), orthogonal zu x, y
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009047373 [0005, 0101]
    • DE 102010028831 A1 [0006, 0102]
    • DE 102011050151 A1 [0007, 0103]
    • DE 102012022822 A1 [0008, 0104]
    • DE 102013220551 B4 [0009]
    • DE 19927508 A1 [0013, 0105]
    • DE 19847603 A1 [0014, 0106]
    • DE 10230514 A1 [0015, 0107]
    • DE 102015102395 A1 [0016, 0108]
    • EP 2386441 A2 [0017, 0109]
    • DE 10143881 A1 [0018, 0110]
    • DE 19825701 A1 [0019, 0111]
    • EP 0552160 B1 [0020, 0112]

Claims (13)

  1. Insassenschutzsystem eines Fahrzeuges (100) umfassend mindestens eine Insassenschutzeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Insassenschutzeinrichtung zwischen einer Fahrgastzelle (10) und einem Fahrgestell (20) oder zwischen der Fahrgastzelle (10) und mindestens einer einen Insassen tragenden Komponente (30) im Innenraum der Fahrgastzelle (10) angeordnet ist, wobei die Insassenschutzeinrichtung mindestens ein Auslöselement aufweist, welches die Insassenschutzeinrichtung im eingetretenen Crashfall nach Überschreiten einer vordefinierten Auslösekraft freigibt, sodass eine Verlagerung der Fahrgastzelle (10) gegenüber dem Fahrgestell (20) oder eine Verlagerung der den mindestens einen Insassen tragenden Komponente (30) gegenüber der Fahrgastzelle (10) in mindestens eine Raumrichtung (x, y) zur Aufnahme und Reduzierung der auf die Fahrgastzelle (10) einwirkenden Crashkräfte auf eine für die Insassen des Fahrzeuges (100) unkritisches Maß.
  2. Insassenschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Insassenschutzeinrichtung derart eingerichtet ist, dass eine Verlagerung der Fahrgastzelle (10) gegenüber dem Fahrgestell (20) oder der den mindestens einen Insassen tragenden Komponente (30) im Innenraum der Fahrgastzelle (10) gegenüber der Fahrgastzelle (10) in eine Raumrichtung (x), insbesondere in Fahrzeuglängsrichtung (X) zur Reduzierung von Front- und Heckunfällen und/oder in eine Raumrichtung (y) zur Reduzierung Seitenunfällen in Fahrzeugquerrichtung (Y) bewirkbar ist.
  3. Insassenschutzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Insassenschutzeinrichtung mindestens ein Führungselement, insbesondere ein Linearlager und/oder eine Führungsschiene aufweist, mittels dem eine Verlagerung der Fahrgastzelle (10) gegenüber dem Fahrgestell (20) oder eine Verlagerung der den mindestens einen Insassen tragenden Komponente (30) gegenüber der Fahrgastzelle (10) möglich ist.
  4. Insassenschutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Insassenschutzeinrichtung mindestens ein gleichzeitig als Auslöseelement fungierendes Fixierungselement, insbesondere mindestens eine Rutschkupplung oder mindestens einen Bolzen oder mindestens einen Zugstab oder mindestens einen Biegebalken aufweist, die bei einer festgelegten Kraft, insbesondere der definierten Auslösekraft, die feste fixierende Verbindung zwischen der Fahrgastzelle (10) gegenüber dem Fahrgestell (20) oder der den mindestens einen Insassen tragenden Komponente (30) gegenüber der Fahrgastzelle (10) durch Öffnen der Rutschkupplung, durch Abscheren des Bolzens, durch Reißen des Zugstabes oder durch Brechen des Biegebalken oder dergleichen, löst.
  5. Insassenschutzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Insassenschutzeinrichtung mindestens ein Dämpfungselement aufweist, das im Crashfall nach Freigabe der Insassenschutzeinrichtung Crashenergie ohne plastische Verformung des Dämpfungselementes oder durch plastische Verformung oder durch eine Kombination dieser Dämpfungselemente aufnimmt.
  6. Insassenschutzsystem nach Ansprüche 5, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Insassenschutzeinrichtung als mindestens ein Dämpfungselement ohne plastische Verformung, mindestens eine Rutschkupplung oder mindestens eine Gas- oder Flüssigkeitsdämpfer oder mindestens eine Schraubenfeder oder ein Kombination davon, oder mindestens eine Dämpfungselement mit plastischer Verformung, insbesondere ein Biegebalken angeordnet ist/sind.
  7. Insassenschutzsystem nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Fixierungselement und mindestens ein Dämpfungselement in einem Element der Insassenschutzeinrichtung kombiniert sind, sodass die Insassenschutzeinrichtung als kombiniertes Element, insbesondere mindestens einen Biegebalken oder mindestens eine Rutschkupplung als Fixierungselement und mindestens ein Federelement als Dämpfungselement in Kombination aufweist.
  8. Insassenschutzsystem nach Anspruch 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Führungselement, mindestens ein Fixierungselement und mindestens ein Dämpfungselement in einem Element der Insassenschutzeinrichtung kombiniert sind, sodass die Insassenschutzeinrichtung als kombiniertes Element, insbesondere mindestens eine Wabenstruktur aufweist.
  9. Insassenschutzsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Insassenschutzeinrichtung neben dem mindestens einen Fixierungselement und dem mindestens einen Dämpfungselement mindestens ein Rückstellelement, insbesondere passive Federelemente oder aktive Antriebselemente, wie Linearantriebe oder Elektromotoren mit Spindel oder dergleichen aufweist.
  10. Insassenschutzsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere den mindestens einen Insassen tragenden Komponenten (30) im Innenraum der Fahrgastzelle (10) auf mindestens einem gemeinsamen Trägerelement angeordnet sind, welches über das mindestens eine Führungselement verlagerbar ist.
  11. Insassenschutzsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Härte des mindestens einen Dämpfungselementes dynamisch einstellbar ist.
  12. Insassenschutzsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Härte des mindestens eines Dämpfungselementes in Abhängigkeit von der prognostizierten Schwere des Crashfalls mittels der geschätzten relativen Geschwindigkeit des anderen Fahrzeugs gegenüber der Fahrzeuggeschwindigkeit des die Insassenschutzeinrichtung umfassenden Fahrzeuges und/oder dem Körpergewicht des oder der Insassen des Fahrzeuges (100) die Insassenschutzeinrichtung umfassenden Fahrzeuges (100) dynamisch einstellbar ist.
  13. Insassenschutzsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösekraft des als Auslöseelement fungierenden Fixierungselementes in Abhängigkeit der prognostizierten Schwere des Crashfalls mittels der geschätzten relativen Geschwindigkeit des anderen Fahrzeugs gegenüber der Fahrzeuggeschwindigkeit des die Insassenschutzeinrichtung umfassenden Fahrzeuges und/oder dem Körpergewicht des oder der Insassen des Fahrzeuges (100) die Insassenschutzeinrichtung umfassenden Fahrzeuges (100) dynamisch einstellbar ist.
DE102019217452.3A 2019-11-12 2019-11-12 Passives Insassenschutzsystem mit einer Insassenschutzeinrichtung zur Erhöhung der Insassensicherheit Withdrawn DE102019217452A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019217452.3A DE102019217452A1 (de) 2019-11-12 2019-11-12 Passives Insassenschutzsystem mit einer Insassenschutzeinrichtung zur Erhöhung der Insassensicherheit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019217452.3A DE102019217452A1 (de) 2019-11-12 2019-11-12 Passives Insassenschutzsystem mit einer Insassenschutzeinrichtung zur Erhöhung der Insassensicherheit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019217452A1 true DE102019217452A1 (de) 2021-05-12

Family

ID=75583843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019217452.3A Withdrawn DE102019217452A1 (de) 2019-11-12 2019-11-12 Passives Insassenschutzsystem mit einer Insassenschutzeinrichtung zur Erhöhung der Insassensicherheit

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019217452A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115503568A (zh) * 2022-10-18 2022-12-23 大陆汽车安全系统(长春)有限公司 提高车辆内部人员舒适性和安全性的系统及方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115503568A (zh) * 2022-10-18 2022-12-23 大陆汽车安全系统(长春)有限公司 提高车辆内部人员舒适性和安全性的系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19922455C1 (de) Fronthaubenanordnung
EP1900593B1 (de) Schienenfahrzeug mit Crashausrüstung
DE19922454A1 (de) Fronthaubenanordnung
DE3023035A1 (de) Fahrzeugsitz, insbesondere fuer kraftfahrzeuge
WO2019180213A1 (de) Fahrzeugsitzanordnung
WO2006122725A1 (de) Vorrichtung zur erhöhung des insassenschutzes in einem fahrzeug bei einem seitenaufprall
EP1486381A2 (de) Kraftfahrzeugstossfänger
DE102004031086A1 (de) Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE102009010673B4 (de) Stoßfängeranordnung
EP0523192B1 (de) Schwenkbares insassen-rückhaltesystem für kraftfahrzeuge
DE102011122384A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Insassenschutz in einem Fahrzeug
DE102021124446A1 (de) Energieabsorbierender fahrzeugsitz
WO2009143942A1 (de) Sitzanordnung
DE102005021725B4 (de) Fahrzeug
DE10224831B4 (de) Kraftfahrzeug und Verfahren zur Reduzierung der Belastung von Insassen eines Kraftfahrzeugs bei einem Zusammenstoss mit einem Hindernis
DE102019217452A1 (de) Passives Insassenschutzsystem mit einer Insassenschutzeinrichtung zur Erhöhung der Insassensicherheit
WO2008031605A1 (de) Sicherheitsvorrichtung für fahrzeuge
DE102005008637A1 (de) Sicherheitseinrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE102019102902A1 (de) Kraftfahrzeug
WO2019086349A1 (de) Crashabsorber für ein kraftfahrzeug und kraftfahrzeug
DE19749780A1 (de) Sitz-integriertes Rückhaltesystem mit Energieabsorption-Management bei Fahrzeug, Zug und Flugzeug
DE19820214B4 (de) Kraftfahrzeug mit einem Fahrersitz
EP2735756B1 (de) Adaptive Energieabsorptionseinheit und Verfahren zum Absorbieren einer Aufprallenergie eines Objektes auf ein Fahrzeug
AT406949B (de) Sicherheitseinrichtung für kraftfahrzeuge
DE102004048177B4 (de) Sicherheitsvorrichtung für einen Innenraum eines Kraftfahrzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee