DE19514837C2 - Rückhaltesystem für einen in einem Rollstuhl befindlichen Fahrzeuginsassen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rückhaltesystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

In der älteren Anmeldung DE 43 40 937 A1 wird zur Rückhaltung eines in einem Rollstuhl befindlichen Fahrzeuginsassen ein Polsterelement nach der Art eines Oberschenkelpolsters vorgeschlagen, welches so bemessen ist, daß es zwischen den Armlehnenteilen des Rollstuhls gut geführt wird, um im Belastungsfall auch an der richtigen Stelle wirksam werden zu können.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Rückhalteeinrichtung gemäß der älteren Anmeldung weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gelöst gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Die darauf rückbezogenen Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, das auf den Beinen des Insassen positionierbare Polsterelement keilförmig auszubilden. Die als Prallfläche wirksame Oberseite des Polsterelementes ist zum Fahrzeuginsassen hin geneigt, so daß in einem Rückhaltefall der Oberkörper des Rollstuhlinsassen auf dem Polsterelement regelrecht abrollt. Diese Abrollbewegung wird bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung besonders dadurch unterstützt, daß die dem Körper zugewandten Kanten abgerundet sind.

Eine derartige Polsterelementkontur behindert eine unfallbedingte Oberkörpervorverlagerung stark und unterbindet so übermäßig große Kopfbewegungen und -beschleunigungen.

Durch einen allmählichen Übergang der als Prallfläche wirksamen Oberfläche des Polsterelementes in eine dem Unterkörper zugewandte Anlagefläche erweitert sich insgesamt im Rückhaltefall die das Becken beaufschlagende Auflagefläche. Die auf das Becken wirkenden Kräfte können damit ebenfalls ihrem Betrage nach deutlich vermindert werden.

Bei einer Weiterbildung des Rückhaltesystems sind zur Befestigung des Polsterelementes am Beckengurt Haltemittel in der Weise angeordnet, daß im Rückhaltefall keine Beaufschlagung des Polsterelementes durch den Beckengurt erfolgt. Dies geschieht vorzugsweise dadurch, daß beispielsweise an der Hinterkante des Polsterelementes Befestigungslaschen vorgesehen werden, durch die der Beckengurt hindurchgeführt werden kann.

Das Polsterelement ist auf diese Weise lediglich am Beckengurt angelenkt und wird im Rückhaltefall nicht durch diesen beaufschlagt.

Die Gurtkraft wirkt also direkt auf das Becken des Insassen und unterbindet auf diese Weise die an sich unerwünschten Vorwärtsverlagerungen des Insassen. Eine derartige Anbindung an den Beckengurt ermöglicht bei der Gestaltung des Polsterelementes im Hinblick auf dessen Geometrie sehr breite Variationsmöglichkeiten.

Bei einer Weiterbildung ist die dem Insassen zugewandte Seite des Polsterelementes so hoch ausgeführt, daß sie vom Becken bis zum unteren Rippenbereich des Insassen reicht. Diese Gestaltung sorgt dafür, daß nur ein Teil des Oberkörpers auf dem Polsterelement abrollen kann und so die Wahrscheinlichkeit von Kopfaufschlägen auf das Polster erheblich verringert wird.

Der verstärkten Umwandlung von Bewegungsenergie in mechanische Verformung dient eine weitere Weiterbildung, gemäß der mittels eines verstärkten und verlängerten Gurtführungsschlitzes das Oberschenkelpolster in eine obere und untere Zunge unterteilt wird. Die als Abstützflächen wirksamen Enden des verlängerten Gurtführungsschlitzes umschließen - gegebenenfalls mittels eines Hinterschnittes - die beiden Zungen und bringen in einem Rückhaltefall zusätzlich Gurtkräfte in das Polsterelement zur Verformung der Zungen ein.

Eine Möglichkeit zur Begrenzung der unfallbedingten Bewegung des Unterschenkels besteht nach einer weiteren Weiterbildung darin, das Polsterelement in seiner Länge größer auszuführen als die Oberschenkel eines durchschnittlich groß gewachsenen Fahrzeuginsassen, beispielsweise über die Knie hinweg und auf die Unterschenkel drückend.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele von einigen der zuvor beschriebenen Lösungsvarianten sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Rückhaltesystem mit einem keilförmigen Polsterelement,

Fig. 2 das Ergebnis einer Kopfbeschleunigungsmessung für einen in einem Rollstuhl untergebrachten Dummy, der durch ein erfindungsgemäßes Rückhaltesystem gesichert wurde,

Fig. 3 ein erfindungsgemäßes Rückhaltesystem mit einem Polsterelement, an dessen Hinterkante der Beckengurt angelenkt ist,

Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Rückhaltesystem mit einem deformationssteifen und verlängerten Gurtführungsschlitz, dessen Wandung die Zungen des Oberschenkelpolsters umschließt.

Gleiche Bauteile weisen in allen Zeichnungen die gleiche Bezifferung auf.

Man erkennt in Fig. 1 einen Insassen 1, der in einem Rollstuhl 2 über ein Rückhaltesystem gesichert ist, dessen wesentliche Elemente hier ein Polsterelement 3 und ein Beckengurt 4 sind. Letzterer ist über einen Kraftbegrenzer 5 und einen Anlenkpunkt 6 am Fahrzeugboden 7 befestigt und durchdringt einen nach vorn offenen Schlitz 8 im keilförmigen Polsterelement 3.

Erfindungsgemäß weist hier eine als Prallfläche wirksame Oberseite 9 des Polsterelementes 3 eine Neigung mit dem Winkel α auf. Vorzugsweise sind für α Beträge zwischen 8° und 15° zu wählen. Eine obere Hinterkante 10 des Polsterelementes 3 ist stark abgerundet und stellt so sicher, daß bei einem Rückhaltefall der Oberkörper des Insassen 1 allmählich auf dem Polsterelement 3 abrollen kann. Durch diesen Abrollvorgang werden die am Kopf wirksamen Beschleunigungen erheblich reduziert. Diese Wirkung kann auch meßtechnisch belegt werden. So ergibt sich ohne Verwendung des erfindungsgemäßen Polsterelementes 3 die in Fig. 2 gestrichelt dargestellte Kurve. Bei einem Aufprall mit einer Geschwindigkeit von ca. 44 km/h kann der Maximalbetrag der Kopfbeschleunigung im Vergleich zur reinen Beckengurtsicherung praktisch halbiert werden. Das Verletzungsrisiko des Insassen 1 wird damit erheblich reduziert.

Das in Fig. 3 dargestellte Polsterelement 3' kann hinsichtlich seiner äußeren Gestalt genauso ausgeführt werden wie das in Fig. 1 dargestellte Polsterelement 3. Hier ist lediglich die Anlenkung an den Beckengurt 4 anders ausgeführt worden. An der Hinterkante 10' des Polsterelementes 3' sind mehrere - vorzugsweise vier - Befestigungslaschen 11 vorgesehen, durch die der Beckengurt 4 hindurchführbar ist. Eine derartige Anlenkung des Polsterelementes 3 an den Beckengurt 4 führt dazu, daß das Polsterelement 3' selbst in einem Rückhaltefall nicht mehr mit Gurtkraft beaufschlagt wird. Letzterer wirkt vielmehr auf den Insassen 1 direkt und läßt diesen somit sehr frühzeitig an der Fahrzeugverzögerung teilnehmen. Das gesamte Polsterelement 3 steht darüber hinaus ohne weitere Beeinträchtigungen durch den Beckengurt 4 für den oben bereits beschriebenen Abrollvorgang vollständig zur Verfügung.

Mit 12 ist eine Weichschaumauflage beziffert, die der Polsterung des aus einem vergleichsweise harten Schaum hergestellten Polsterelementes 3 dient. Der Hartschaum für das Polsterelement 3 ist so zu wählen, daß bei hohem Energieaufnahmevermögen und nur geringer Rückfederung eine sehr leichte Bauweise erzielt wird. Zur weiteren Einsparung von Gewicht können an weniger stark beanspruchten Stellen des Polsterelementes 3 auch gezielt eingebrachte Hohlräume vorgesehen werden. Des weiteren können durch Hohlräume auch ganz gezielte Energieumsetzungsverhältnisse eingestellt werden.

Zweckmäßigerweise sind die Neigung der Oberseite 9 und der Verlauf des Beckengurtes 4 so aufeinander abzustimmen, daß diese insgesamt einen möglichst kleinen Winkel miteinander einschließen. Eine solche Anordnung stellt sicher, daß sich im Rückhaltefall das Polsterelement 3 nicht aufstellt und dadurch an Wirksamkeit verliert.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist der Schlitz 8 des Polsterelementes 3" mit einer deformationssteifen und verlängerten Wandung 13 versehen, an der Abstützflächen 14, 15 einteilig angeformt sind. Im Falle einer unfallbedingten Insassenvorverlagerung wird die Wandung 8 mit den Abstützflächen 14, 15 nahezu ortsfest durch den Beckengurt 4 gehalten, während das Polsterelement 3" mit dem Insassen gegen die Pfeilrichtung (siehe Zeichnung) bewegt wird. Mittels angeformter Hinterschnitte 16, 17 werden die hier nicht weiter bezifferten Zungen des Polsterelementes 3" umschlossen. Dies führt dazu, daß die Abstützflächen 14, 15 mit der Pfeilrichtung auf das Polsterelement 3 deformierend einwirken. Auch diese Deformation trägt zur Energieumwandlung bei. Einer verbesserten Energieumwandlung dient auch eine mit 18 bezeichnete und im wesentlichen klappbügelartig gehaltene Metalleinlage.

Besonders gute Resultate in praktischen Versuchen wurden mit Polsterelementen erzielt, deren Grundwerkstoff aus Polypropylen (bevorzugtes Raumgewicht 20 bis 40 g/l,) oder Polyurethan (bevorzugtes Raumgewicht 50 bis 70 g/l,) besteht. Im Hinblick auf optimale haptische und optische Eigenschaften wird die Verwendung von hautbildenden Schäumen vorgeschlagen. Diese ermöglichen außer dem auch eine bequeme Reinigung des Polsterelementes 3. Möglich ist aber auch die Verwendung von Styropor. Im Hinblick auf die Recyclingfähigkeit des Polsterelementes 3 wird hier sowohl für den Hartschaum als auch für den Weichschaum jeweils das gleiche Grundmaterial eingesetzt.

In der Zeichnung nicht weiter dargestellt ist eine Abwandlung des Polsterelementes 3' gemäß Fig. 3. Bei dieser Modifikation ist ein Teil des Beckengurtes 4 integraler Bestandteil des Polsterelementes 3. An den Enden dieses integralen Bestandteils sind Kupplungsmittel vorzugsweise in Form von Gurtschloßzungen gehalten, die ihrerseits in fahrzeug- oder rollstuhlfesten Gurtschlössern arretierbar sind. Eine derartige Einrichtung ist besonders leicht zu handhaben.

Rollstuhlfeste Gurtschlösser sind vorzugsweise an einem Beschlag unterhalb der Sitzfläche des Rollstuhls 2 angeordnet. An diesem Beschlag ist dann auch der Rollstuhl selbst mittels eines gesonderten Gurtbandes gesichert.

Zur Begrenzung der Insassenvorverlagerung erweist sich ein (nicht dargestellter) Gurtstraffer als vorteilhaft, der ohne für das Gesamtsystem weiteren Bauraum zu beanspruchen innerhalb des Polsterelementes 3 untergebracht ist und im Bedarfsfall auf der Basis eines von einem Unfallsensor gelieferten Signals selbsttätig eine Spannung des Beckengurtes 4 herbeiführt.

Verständlicherweise können die hier vorgeschlagenen Varianten gemäß der Fig. 1 und 3 sowie die lediglich beschriebenen Varianten auch miteinander kombiniert werden, um deren jeweilige Vorteile sinnvoll in einem Rückhaltesystem vereinigen zu können.

Claims (20)

1. Rückhaltesystem für einen in einem Kraftfahrzeug mitführbaren Rollstuhl (2) mit einer wenigstens einen Beckengurt (4) aufweisenden Sicherheitsgurteinrichtung für einen in dem Rollstuhl (2) sitzenden Insassen (1), wobei in dem Rückhaltesystem ein Polsterelement (3) vorgesehen ist, das im wesentlichen geführt zwischen Armlehnenteilen von dem Beckengurt (4) gehalten wird und an diesem im Belastungsfalle abstützbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Polsterelement (3) im wesentlichen keilförmig ausgebildet ist und seine Oberseite (9) eine zum Insassen (1) hin geneigte Prallfläche aufweist.

2. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geneigte Oberseite mit der Unterseite des Polsterelementes (3) einen Winkel 8° bis 15° einschließt.

3. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den Körper des Insassen (1) beaufschlagbaren Kanten des Polsterelementes (3) abgerundet sind.

4. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung des Polsterelementes (3) am Beckengurt (4) Haltemittel in der Weise angeordnet sind, daß im Rückhaltefall keine Beaufschlagung des Polsterelementes (3) durch den Beckengurt (4) erfolgt.

5. Rückhaltesystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an einer dem Unterkörper des Insassen (1) zugewandten Anlagefläche des Polsterelementes (3) Befestigungslaschen (11) vorgesehen sind, durch die der Beckengurt (4) hindurchführbar ist.

6. Rückhaltesystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Beckengurt (4) in das Polsterelement (3) integriert und mit ersten Kupplungsmitteln versehen ist, die mit entsprechend ausgebildeten und der Sicherheitsgurteinrichtung zugeordneten zweiten Kupplungsmitteln verbindbar sind.

7. Rückhaltesystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Kupplungsmittel nach der Art von Gurtschloßzungen gebildet sind.

8. Rückhaltesystem nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Kupplungsmittel nach der Art von Gurtschlössern gebildet sind.

9. Rückhaltesystem nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polsterelement (3) eine dem Insassen (1) zugewandte und sich im wesentlichen vom Becken bis in den unteren Rippenbereich der eine durchschnittliche Größe aufweisenden Insassen erstreckende Rückhaltefläche aufweist.

10. Rückhaltesystem nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polsterelement (3) länger ist als die Oberschenkel eines durchschnittlich großen Insassen.

11. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Polsterelement (3) einen Gurtführungsschlitz (8) mit einer im wesentlichen deformationssteifen und verlängerten Wandung aufweist, an der im Bereich der stirnseitigen Schlitzöffnung nach außen gerichtete Abstützflächen (14, 15) zur Gurtkraftbeaufschlagung der dem Insassen (1) abgewandten Seite des Polsterelementes (3) angeformt sind.

12. Rückhaltesystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung und die Abstützflächen einteilig ausgebildet sind.

13. Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1, 4, 9, 10, oder 11 dadurch gekennzeichnet, daß das Polsterelement aus Styropor gehalten ist.

14. Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1, 4, 9, 10 oder 11 dadurch gekennzeichnet, daß das Polsterelement (3) aus einem hautbildenden Schaumwerkstoff gehalten ist.

15. Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1, 4, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß für das Polsterelement (3) als Schaumwerkstoff ein Polypropylen mit einem Raumgewicht von 20 bis 40 g/l vorgesehen ist.

16. Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1, 4, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß für das Polsterelement (3) als Schaumwerkstoff ein Polyurethan mit einem Raumgewicht von 50 bis 70 g/l, vorgesehen ist.

17. Rückhaltesystem nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Haltemittel der Beckengurt (4) so ausgerichtet ist, daß er mit der geneigten Prallfläche einen möglichst kleinen Winkel einschließt.

18. Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1, 4, 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Polsterelement (3) ein Gurtstraffer angeordnet ist.

19. Rückhaltesystem nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Polsterelement ein metallisches Deformationselement eingeformt ist.

20. Rückhaltesystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an den Abstützflächen (14, 15) Hinterschnitte (16, 17) angeformt sind, von denen durch den Gurtführungsschlitz (8) gebildete Zungen des Polsterelementes (3) umschlossen werden.