DE10317087A1

DE10317087A1 - Insassenschutzvorrichtung

Info

Publication number: DE10317087A1
Application number: DE2003117087
Authority: DE
Inventors: Rolf-Jürgen Recknagel; Matthias WELLHÖFER
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-04-14
Filing date: 2003-04-14
Publication date: 2004-10-28

Abstract

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Insassenschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, mit der sich das Verletzungsrisiko bei Aufprallunfällen reduzieren lässt.
Dazu umfasst die Haltevorrichtung (3), mit deren Hilfe die Fahrzeugsitze (1, 2) im Fahrzeuginnenraum montiert sind, mindestens eine Versteifungsstruktur (4), über die mindestens ein Fahrzeugsitz (1, 2) an die Außenstruktur des Fahrzeugs angekoppelt ist. Des Weiteren umfasst die Haltevorrichtung (3) mindestens eine zum Fahrzeuginnenraum hin orientierte Deformationszone (7), wobei die Versteifungsstruktur (4) und die Deformationszone (7) so konzipiert sind, dass sich bei einer entsprechenden Krafteinwirkung in erster Linie die Deformationszone (7) verformt, während die Versteifungsstruktur (4) einen Mindestabstand des Fahrzeugsitzes (1, 2) zur Außenstruktur des Fahrzeugs gewährleistet.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Insassenschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere zum Abmildern von Aufprallunfällen, wobei die Fahrzeugsitze mit Hilfe einer Haltevorrichtung im Fahrzeuginnenraum montiert sind.
Die Sensierung einer Aufprallsituation erfolgt in der Regel mit Hilfe von Beschleunigungssensoren, Drucksensoren oder anderen elektronischen Sensoren, die entweder zentral oder ausgelagert im oder am Fahrzeug angeordnet sind. Man unterscheidet zwischen sogenannten Up Front Sensoren (UFS) und Peripheral Acceleration Sensoren (PAS). Bei der dezentralen Sensierung, beispielsweise mit ein bis zwei PAS pro Fahrzeugseite, befinden sich die Beschleunigungssensoren relativ nahe am Objektaufprallort. Dadurch werden Signalverzögerungen und Signalabschwächungen vermieden, was zum schnellen und sicheren Erkennen von Gefahrensituationen beiträgt. Allerdings können bei einer dezentralen Sensierung einige unkritische Fahrmanöver nicht zuverlässig von echten Gefahrensituationen unterschieden werden, so dass es zu Fehlauslösungen der Rückhaltemittel kommen kann oder eine Auslösung der Rückhaltemittel unterdrückt wird, obwohl eine Gefahrensituation vorliegt. Zum Erkennen kritischer Situationen werden deshalb in der Praxis nicht nur die Sensordaten ausgewertet. Das Ergebnis der Auswertung muss dann noch durch mindestens einen weiteren Sensor plausibilisiert werden. Dieses Vorgehen erfordert Zeit, die im Ernstfall nicht zum Ergreifen geeigneter Schutzmaßnahmen genutzt werden kann. Da in dieser Zeit keine Kräfte auf den Insassen ausgeübt werden, die einer drohenden Kollision entgegen wirken, erfährt er beim späteren Auslösen der Rückhaltemittel eine um so größere Kraft, wodurch sich das Verletzungsrisiko unnötig erhöht.
Bei einem Frontalaufprall bieten die Rückhaltemittel nur dann einen wirksamen Schutz für die Fahrzeuginsassen, wenn die Aufprallgeschwindigkeit geringer ist als 65 km/h. Zum einen ist die Deformationszone in der Regel zu kurz, um höhere Aufprallgeschwindigkeiten abzufangen, und zum anderen steht bei höheren Aufprallgeschwindigkeiten auch nicht genügend Zeit für den Einsatz von Rückhaltemitteln zur Verfügung. Noch kritischer ist die Situation im Falle eines Seitenaufpralls.
Vorteile der Erfindung
Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, mit der sich das Verletzungsrisiko bei Aufprallunfällen reduzieren lässt.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Haltevorrichtung, mit deren Hilfe die Fahrzeugsitze im Fahrzeuginnenraum montiert sind, mindestens eine Versteifungsstruktur umfasst, über die mindestens ein Fahrzeugsitz an die Außenstruktur des Fahrzeugs angekoppelt ist. Des Weiteren umfasst die Haltevorrichtung mindestens eine zum Fahrzeuginnenraum hin orientierte Deformationszone. Die Versteifungsstruktur und die Deformationszone sind so konzipiert, dass sich bei einer entsprechenden Krafteinwirkung in erster Linie die Deformationszone verformt, während die Versteifungsstruktur einen Mindestabstand des Fahrzeugsitzes zur Außenstruktur des Fahrzeugs gewährleistet.
Sowohl bei einem Frontal- als auch bei einem Seitenaufprall erfährt der Fahrzeuginsasse einen Kraftimpuls, der erst allmählich ansteigt und schließlich nach einem ausgeprägten Maximum plötzlich abfällt. Da Verletzungen der Fahrzeuginsassen häufig auf die bei den Kraftspitzen auftretenden Belastungen zurückzuführen sind, wäre ein stetiger Kraftverlauf auf möglichst konstantem Niveau über die gesamte Dauer des Crashs ideal, wobei dieses Niveau unterhalb des verletzungskritischen Werts liegen sollte. Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, die Belastung der Insassen während eines Crashs – und damit das Verletzungsrisiko – durch gezielte Krafteinleitung zu reduzieren. Die Krafteinleitung erfolgt über den Fahrzeugsitz, der über eine Versteifungsstruktur an die Außenstruktur des Fahr zeugs angekoppelt ist. Bei einem Aufprall verformt sich zunächst die zum Fahrzeuginnenraum orientierte Deformationszone mit einer definierten Kraft und führt so zu einer Abschwächung der auf den Insassen wirkenden Kraftspitzen. Die Deformationszone wirkt dabei wie eine ins Fahrzeuginnere verlagerte Knautschzone. Durch die Versteifungsstruktur wird gleichzeitig ein Mindestabstand zwischen Fahrzeugsitz und Außenhaut des Fahrzeugs eingehalten. Von besonderem Vorteil ist, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung rein passiv wirken kann. Im Gegensatz zu anderen Insassenschutzmaßnahmen, wie Airbags oder Gurtstraffern, ist es hier nicht zwingend erforderlich, Gefahrensituationen zunächst zu erkennen, um dann eine gezielte Verformung der Deformationszone aktiv zu veranlassen. Denkbar wäre allerdings auch eine aktive Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die dann beispielsweise in Verbindung mit der Sensorik und Steuerung der im Fahrzeug vorgesehenen Rückhaltemittel betrieben werden könnte.
Im Hinblick auf eine möglichst optimale Krafteinleitung erweist es sich als vorteilhaft, wenn sich die Versteifungsstruktur bis in den Fahrzeugsitz erstreckt. Von besonderem Vorteil ist es, wenn der Fahrzeugsitz auf der der Fahrzeugaußenhaut zugewandten Seite verstärkt ist, um einen Seitenaufprall abzufangen. Durch geeignete Verstärkungselemente kann die dabei auftretende Kraft flächig in den Sitz eingeleitet werden, so dass der Insasse bei einer entsprechenden Seitenbewegung möglichst optimal unterstützt wird.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Deformationszone mindestens ein Deformationselement umfasst, das sich bei entsprechender Krafteinleitung in definierter Weise verformt. Dabei könnte es sich beispielsweise um ein reversibel deformierbares Federelement handeln. Ein derartiges Deformationselement könnte dann auch aktiv betätigbar sein.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung, d.h. welche Art von Aufprallunfällen mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung abgemildert werden können, hängt im wesentlichen von der Orientierung und Anordnung von Versteifungszone und Deformationszone ab.
Zum Abmildern eines Seitenaufpralls umfasst die Haltevorrichtung für den Fahrzeugsitz vorteilhafter Weise eine Versteifungsstruktur und eine Deformationszone, die im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Fahrzeugs orientiert sind. Dadurch kann sich der Fahrzeugsitz im Fall eines Seitenaufpralls senkrecht zur Längsachse des Fahrzeugs, ggf. auf einen benachbarten Fahrzeugsitz zu, bewegen.
Umfasst die Haltevorrichtung eine Versteifungsstruktur und eine Deformationszone, die im wesentlichen parallel zur Längsachse des Fahrzeugs orientiert sind, so kann sich der Fahrzeugsitz im Fall eines Frontalaufpralls oder eines Auffahrunfalls im wesentlichen parallel zur Längsachse des Fahrzeugs, ggf. auf den dahinter bzw. davor angeordneten Sitz zu, bewegen. Dies erweist sich insbesondere für den Fahrersitz und den Beifahrersitz als vorteilhaft. Allerdings sollte die Deformationszone in diesem Fall mindestens ein aktiv betätigbares Deformationselement umfassen, das im Ernstfall nur dann ausgelöst wird, wenn es die Sitzbelegung im Fahrzeug gestattet. So sollten die Frontsitze bei einem Frontalaufprall nur dann in Richtung Rückbank verschoben werden, wenn diese nicht belegt ist. In diesem Fall kann die Phase kurz nach Beginn des Crashs dazu genutzt werden, die vorderen Fahrzeugsitze nach hinten zu bewegen, wobei die Belastung für die Insassen relativ gering ist und im Idealfall auch im Bereich des Ertragbaren bleibt, wobei der mögliche Deformationsweg vergrößert wird. Dadurch wird eine Verletzung an den Pedalen, der Lenksäule u.ä. unwahrscheinlicher. Das Auslösen der Deformationselemente wird von einem Precrash-Sensor getriggert und kann beispielsweise pyrotechnisch erfolgen.
Abschließend sei noch angemerkt, dass die Haltevorrichtung für einen Fahrzeugsitz im Rahmen der Erfindung grundsätzlich auch mehrere Versteifungsstrukturen in Kombination mit entsprechenden Deformationszonen umfassen kann, um unterschiedlichen Crashsituationen entgegenzuwirken.
Zeichnung
Wie bereits voranstehend ausführlich erörtert, gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung verwiesen.
Die einzige Figur zeigt die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die insbesondere zum Abmildern eines Seitenaufpralls konzipiert ist.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In der einzigen Figur sind die beiden Frontsitze – Fahrersitz 1 und Beifahrersitz 2 – eines Fahrzeugs dargestellt. Diese beiden Fahrzeugsitze 1 und 2 sind mit Hilfe einer Haltevorrichtung 3 im Fahrzeuginnenraum montiert. Die Haltevorrichtung 3 umfasst für jeden der beiden Fahrzeugsitze 1 und 2 eine Versteifungsstruktur 4, die mit einer Bodenschiene 5 zusammenwirkt. Die Versteifungsstrukturen 4 dienen zur direkten, genau definierten mechanischen Ankopplung der Fahrzeugsitze 1 und 2 – bzw. der Insassen auf diesen Fahrzeugsitzen 1 und 2 – an die steife Außenstruktur des Fahrzeugs. Die Versteifungsstrukturen 4 der beiden benachbarten Fahrzeugsitze 1 und 2 sind über ein Federelement 6 miteinander verbunden, so dass sich zwischen den beiden Fahrzeugsitzen 1 und 2 eine Deformationszone 7 befindet. Die Versteifungsstrukturen 4 und das Federelement 6 sind im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Fahrzeugs orientiert.
Da bei einem Seitenaufprall in erster Linie das Federelement 6 komprimiert wird, können sich die beiden Fahrzeugsitze 1 und 2 aufeinander zu bewegen. Die Versteifungsstruktur 4 zwischen dem Fahrzeugsitz auf der dem Aufprall zugewandten Seite, beispielsweise dem Fahrersitz 1, und der Außenhaut des Fahrzeugs verformt sich allenfalls mit einer definierten, für den Fahrer ertragbaren Kraft, wobei ein Mindestabstand zwischen Fahrersitz 1 und Außenhaut gewahrt bleibt. Der Beifahrer auf der dem Aufprall abgewandten Seite erfährt über die Haltevorrichtung 3 mit den Versteifungsstrukturen 4 die gleiche Kraft.
Die Versteifungsstrukturen 4 erstrecken sich auf der der Fahrzeugaußenhaut zugewandten Seite bis in die Fahrzeugsitze 1 und 2. Dort sind starke Elemente zur Seitenführung vorgesehen, um die Insassen bei der Seitenbewegung optimal zu unterstützen und die Kraft flächig einzuleiten.

1: Fahrersitz
2: Beifahrersitz
3: Haltevorrichtung
4: Versteifungsstruktur
5: Bodenschiene
6: Federelement
7: Deformationszone

Claims

Insassenschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere zum Abmildern von Aufprallunfällen, wobei die Fahrzeugsitze (1, 2) mit Hilfe einer Haltevorrichtung (3) im Fahrzeuginnenraum montiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (3) mindestens eine Versteifungsstruktur (4) umfasst, über die mindestens ein Fahrzeugsitz (1, 2) an die Außenstruktur des Fahrzeugs angekoppelt ist, und dass die Haltevorrichtung (3) mindestens eine zum Fahrzeuginnenraum hin orientierte Deformationszone (7) umfasst, wobei die Versteifungsstruktur (4) und die Deformationszone (7) so konzipiert sind, dass sich bei einer entsprechenden Krafteinwirkung in erster Linie die Deformationszone (7) verformt, während die Versteifungsstruktur (4) einen Mindestabstand des Fahrzeugsitzes (1, 2) zur Außenstruktur des Fahrzeugs gewährleistet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Versteifungsstruktur (4) bis in den Fahrzeugsitz (1, 2) erstreckt und diesen insbesondere auf der der Fahrzeugaußenhaut zugewandten Seite verstärkt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformationszone (7) mindestens ein Deformationselement (6) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationselement (7) in Form eines Federelements realisiert ist und reversibel deformierbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Deformationselement aktiv betätigbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (3) mindestens eines Fahrzeugsitzes (1, 2) eine Versteifungsstruktur (4) und eine Deformationszone (7) umfasst, die im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Fahrzeugs orientiert sind, so dass sich der Fahrzeugsitz (1, 2) im Falle eines Seitenaufpralls im wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Fahrzeugs, ggf. auf einen benachbarten Fahrzeugsitz (1, 2) zu, bewegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung mindestens eines Fahrzeugsitzes, insbesondere des Fahrersitzes, eine Versteifungsstruktur und mindestens eine Deformationszone umfasst, die im wesentlichen parallel zur Längsachse des Fahrzeugs orientiert sind, so dass sich der Fahrzeugsitz im Fall eines Frontalaufpralls oder eines Auffahrunfalls im wesentlichen parallel zur Längsachse des Fahrzeugs, ggf. auf den dahinter bzw. davor angeordneten Sitz zu, bewegt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Deformationszone mindestens ein aktiv betätigbares Deformationselement umfasst und dass das Auslösen des Deformationselements in Abhängigkeit von der Sitzbelegung im Fahrzeug erfolgt.