DE19814920A1 - Mechanische Stützvorrichtung für einen Sitz eines Kraftfahrzeuges gegen die Seitenstrukturen des Fahrzeuges - Google Patents

Abstract

Es wird eine mechanische Stützvorrichtung (1) für einen Sitz (2) eines Kraftfahrzeuges gegen die Seitenstrukturen (3) des Fahrzeuges beschrieben. DOLLAR A Die Vorrichtung (1) ist im Ruhezustand vollständig in dem Sitz (2) untergebracht, und sie verfährt im Falle eines unfallbedingten Eindringens der Seitenstrukturen (3) in das Fahrzeuginnere auf ein Auslösesignal hin, ein Stützelement (4) aus der Ruheposition in Richtung auf die eindringenden Seitenstrukturen (3) in eine Ablastposition. Das Stützelement (4) stützt sich sodann an den Seitenstrukturen (3) ab und verzögert das weitere Eindringen in das Fahrzeuginnere kurzzeitig. Durch den Zeitgewinn ist es möglich, daß sich ein Seitenairbag vollständig öffnet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine mechanische Stützvorrichtung für einen Sitz eines Kraftfahrzeuges gegen die Seitenstrukturen des Fahrzeuges.

Immer mehr Kraftfahrzeuge sind serienmäßig mit Seitenairbags neben den schon seit längerem gebräuchlichen Frontalairbags ausgestattet, zumindest für den Fahrer und den Beifahrer. Kommt es zu einem seitlichen Aufprall, beispielsweise eines anderen Fahrzeugs, so werden die Seitenstrukturen, insbesondere beispielsweise die B-Säule, in das Innere des Kraftfahrzeugs innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde gedrängt. Ein dem Seitenairbag zugeordneter Sensor detektiert den Aufprall und löst einen Gasgenerator aus, der schlagartig Gas in den Gassack strömen läßt. Das Aufblasen des Gassackes geschieht ebenfalls in Bruchteilen einer Sekunde.

Abhängig vom Fahrzeugaufbau kann jedoch die Eindringgeschwindigkeit der Seitenstrukturen so hoch sein, daß der Seitenairbag sich noch nicht voll entfaltet hat, wenn der Kraftfahrzeuginsasse in den Gassack eintaucht. Die Folge hiervon ist, daß der Seitenairbag als passive Rückhaltekomponente seine Funktion nicht im vollen Umfange wahrnehmen kann.

Vor diesem Hintergrund ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen, also eine Vorrichtung anzugeben, mittels der dem Seitenairbag mehr Zeit verschafft wird, um sich auf seine volle Größe aufblasen zu lassen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Stützvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Demgemäß ist vorgesehen, daß die Stützvorrichtung im Ruhezustand, also vor einem detektierten Seitenaufprall, vollständig in dem Kraftfahrzeugsitz, vorzugsweise in der Sitzlehne, untergebracht ist. Im Falle eines unfallbedingten Eindringens der Seitenstrukturen, insbesondere der B-Säule, in das Fahrzeuginnere verfährt die Vorrichtung auf ein Auslösesignal hin ein Stützelement aus der Ruheposition in Richtung auf die eindringenden Seitenstrukturen in eine Ablastposition, um sich an diesen abzustutzen und das weitere Eindringen kurzzeitig zu verzögern.

Mit anderen Worten umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Stützelement, das bei einem Seitenaufprall aus dem Fahrzeugsitz herauskatapultiert wird und sich mit seinem Kopfende an die eindringenden Seitenstrukturen, insbesondere B-Säule, anlegt und kurzzeitig ein Hindernis gegenüber einem weiteren Eindringen in das Fahrzeuginnere bildet. Dies alles spielt sich im Millisekundenbereich ab, der jedoch ausreicht, um dem Seitenairbag Gelegenheit zu geben, vollständig aufgeblasen zu werden, so daß er beim Kontakt des Kraftfahrzeuginsassen mit dem Airbag seine volle Größe erreicht hat. Damit wird sichergestellt, daß der Seitenairbag seine Rückhaltefunktion im vollen Umfange erfüllen kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, das Stützelement als ein Rohr auszubilden, welches mittels eines Aktuators in seine Ablastposition verfahren wird und welches an seinem Kopfende eine Ablastplatte aufweist.

Das Stützelement in Form eines Rohres kann aus zähelastischem Kunststoff, Aluminium oder dergleichen bestehen. Die Ablastplatte vergrößert den abzustützenden Bereich der eindringenden Seitenstrukturen und erhöht die Wirkung des Stützelementes. Am gegenüberliegenden Ende, welches in der Sitzlehne untergebracht ist, greift der Aktuator, also ein Stellglied, an welches das Stützelement bei einem Seitenaufprall aus der Sitzlehne herauskatapultiert.

Gemäß einer Ausführungsform ist der Aktuator als pyrotechnischer Treibsatz ausgebildet, wie er im Bereich der passiven Rückhaltekomponenten häufig Einsatz findet. Vorzugsweise ist ein solcher Aktuator dann als handelsüblicher Gurtstraffer ausgebildet.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann der Aktuator als Feder/Relais- bzw. Sprengschraubenmechanismus ausgebildet sein.

Vorteilhaft ist auch eine weitere Ausführungsform, bei der der Aktuator als eine mechanische Anbindung des Rohres an einer im Fahrzeugsitz integrierten Abdeckklappe eines Seitenairbags realisiert ist. Beim Seitenaufprall wird der Seitenairbag ausgelöst und die Abdeckklappe in der Sitzlehne schlagartig aufgeschwenkt. Diese Schwenkbewegung läßt sich ausnutzen, um das Rohr aus der Sitzlehne herauszukatapultieren, ggfs. unter Zwischenschaltung eines untersetzenden Getriebes.

Besonders wichtig ist die Weiterbildung aller beschriebenen Ausführungsformen, bei der der Aktuator das Stützelement nur kurzzeitig nach dem Auslösesignal antreibt und danach das Stützelement und der Aktuator voneinander entkoppelt sind. Dies ist insbesondere bei einem Auslösen der Stützvorrichtung der Fall, wenn sich der Fahrzeuginsasse auf dem Sitz in der sogenannten out-of-position (OoP)-Lage befindet, wenn beispielsweise also der Fahrzeuginsasse seinen Arm zwischen B-Säule und Sitzlehne im Moment des Auslösens der Vorrichtung hält. Durch die mechanische Entkoppelung kann das Stützelement im Falle des Auftreffens auf ein Hindernis, wie beispielsweise den erwähnten Arm, zum Stoppen gebracht werden. Ohne diese Entkoppelung bestünde die Gefahr, daß beispielsweise der Arm durch das Stützelement gegen die B-Säule gepreßt wird. Bei dieser Ausführungsform wird also das Stützelement nur auf den ersten Zentimetern seines Verfahrweges von dem Aktuator angetrieben. Nach der Entkoppelung vom Aktuator vollführt das Stützelement aufgrund seiner Massenträgheit die Restbewegung eigenständig.

Nach dem vollständigen Ausfahren des Stützelementes in seine Ablastposition kann es gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterbildung in seiner Ablastposition fixiert werden. Nach Kontakt, beispielsweise der B-Säule, mit dem Stützsystem würde das Stützelement in diesem Falle also eine starre Verbindung zwischen dem Sitz und der an ihm anliegenden B-Säule bilden, jedenfalls so lange, bis sich der Seitenairbag vollständig geöffnet hat.

Für diese Weiterbildung kann das Stützelement vorteilhaft nach Art einer in einer Richtung, räumlich nach außen vom Sitz gesehen, bewegbare Ratsche ausgebildet ist, welche mit im Bereich des Austritts des Stützelementes aus dem Fahrzeugsitz angeordneten Rastbacken zusammenwirkt. In diesem Falle wäre also im Bereich des Austritts des Stützelementes aus der Sitzlehne eine Mechanik angeordnet, welche die besagten Rastbacken umfaßt. Die Mechanik gestattet das Herausfahren des Stützelementes aus dem Fahrzeugsitz, nicht jedoch ein Hineinschieben des Stützelementes, wenn dieses mit den Seitenstrukturen Kontakt hat.

Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform ist ein zusätzliches mechanisches System zur kontrollierten Aufnahme von Energie der eindringenden Seitenstrukturen vorgesehen.

Eine Realisierung dieser Ausführungsform sieht vor, daß das zusätzliche System aus Längsschlitzen in dem Stützelement sowie aus messerförmigen Anschlägen im Bereich des Austritts des Stützelementes aus dem Fahrzeugsitz besteht, welche in die Längsschlitze greifen, wenn das Stützelement durch die anliegenden Seitenstrukturen wieder zurück in den Fahrzeugsitz gedrängt wird. Die messerförmigen Anschläge greifen in die Längsschlitze ein und schneiden den Bereich zu dem nächsten Längsschlitz unter Vernichtung erheblicher Energiemengen auf.

Alternativ hierzu ist vorgesehen, daß das zusätzliche System aus Durchbrechungen in dem Stützelement sowie aus Bolzenstoppern im Bereich des Austritts des Stützelementes aus dem Fahrzeugsitz besteht, welche durch die Durchbrechungen greifen. Das Wirkprinzip ist ähnlich wie die vorerwähnte Realisierung. Wenn das Stützelement Kontakt mit den Seitenstrukturen hat, werden diese versuchen, das Stützelement wieder zurück in den Fahrzeugsitz zu drängen. Dem steht das Eingreifen der Bolzenstopper durch die Durchbrechungen entgegen. Ein Verfahren ist nur unter einem Zerschneiden der Bereiche des Stützelementes zwischen zwei Durchbrechungen möglich, wobei erhebliche Energiemengen vernichtet werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform der Stützvorrichtung vor (a) und nach (b) Auslösung,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform der Stützvorrichtung in ähnlicher Darstellung wie in Fig. 1,

Fig. 3 eine dritte Ausführungsform der Stützvorrichtung in ähnlichen Ansichten wie in Fig. 1,

Fig. 4 eine vierte Ausführungsform der Stützvorrichtung in ähnlichen Ansichten wie in Fig. 1,

Fig. 5 eine noch weitere Ausführungsform der Stützvorrichtung,

Fig. 6 eine schematische Darstellung des möglichen Abstützungsbereiches durch das Stützelement,

Fig. 7 eine erste Ausführungsform eines zusätzlichen mechanischen Systems zur kontrollierten Aufnahme von Energie während des Herausfahrens aus dem Kraftfahrzeugsitz (a) und beim Zurückdrängen in den Fahrzeugsitz (b),

Fig. 8 eine andere Ausführungsform des Systems zur kontrollierten Energieaufnahme in ähnlichen Ansichten wie in Fig. 7, und

Fig. 9 ein System zur Fixierung des Stützelementes in der Ablastposition beim Herausfahren aus dem Kraftfährzeugsitz (a) und beim versuchten Zurückdrängen des Sitzelementes in den Fahrzeugsitz hinein (b).

Nachfolgend sind gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Kraftfährzeugsitz 2 von vorne sowie angedeutete Seitenstrukturen des Fahrzeugs, vorliegend eine B-Säule 3. In der Sitzlehne angeordnet ist die mechanische Stützvorrichtung 1, die hier vorliegend ein Stützelement 4 in Form eines Rohres sowie einen pyrotechnischen Gurtstraffer 6 umfaßt. Der Gurtstraffer ist über eine Umlenkrolle mit dem Stützelement 4 verbunden, welches an seinem Kopfende eine Ablastplatte 5 aufweist. Fig. 1a zeigt die Stützvorrichtung 1 in Ruheposition, Fig. 1b nach Auslösung der Vorrichtung. Nach dem Auslösen nach Zünden des pyrotechnischen Treibsatzes im Gurtstraffer 6 wird das Stützelement 4 aus der Sitzlehne herauskatapultiert in Richtung auf die eindringenden Seitenstrukturen 3. Angedeutet ist in Fig. 1b die mechanische Entkoppelung des Stützelementes 4, nachdem dieses für einige cm des Verfahrweges vom Gurtstraffer angetrieben worden ist. Dies ist im Hinblick auf etwaige Probleme, die mit der "out of position"-Lage des Fahrzeuginsassen verknüpft sind, vorteilhaft. Befindet sich beispielsweise ein Arm des Fahrzeuginsassen zwischen der Ablastplatte 5 und der B-Säule 3, so würde dieser Umstand das weitere Herausfahren des Stützelementes 4 aufgrund des Widerstandes des Armes verhindern.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform in ähnlichen Darstellungen wie in Fig. 1. Daher soll nachfolgend bei den verschiedenen Ausführungsformen nur auf die Unterschiede eingegangen werden.

In Fig. 2 ist der Aktuator ein Feder/Relais- bzw. Sprengschraubenmechanismus 7. In der Ruheposition (Fig. 2a) ist die Feder des Mechanismus 7 vorgespannt. Die Federkraft verleiht dem Stützelement 4 nach Auslösung des Systems (Fig. 2b) die erforderliche Kraft und Geschwindigkeit, schlagartig aus der Ruheposition herauskatapultiert zu werden. Auch hier ist eine mechanische Abkoppelung des Stützelementes 4 vom Mechanismus 7 nach einigen cm des Verfahrweges angedeutet.

In Fig. 3 ist der Aktuator des Stützelementes 4 als mechanische Anbindung 8 an einer im Fahrzeugsitz 2 integrierten Abdeckklappe 9 eines Seitenairbags dargestellt. Auch hier (Fig. 3b) ist wiederum die mechanische Abkoppelung zwischen dem Antriebssystem des Stützelementes 4 und dem Stützelement 4 dargestellt.

Fig. 4 zeigt eine noch weitere Ausführungsform der Vorrichtung 1, bei der der Aktuator ein pyrotechnischer Treibsatz 6 mit einer pyrotechnischen Charge ist. Auch hier findet nach anfänglicher Einwirkung und Krafteinleitung in das Stützelement 4 eine mechanische Abkoppelung vom Aktuator 6 statt.

Fig. 5 deutet eine Ausführungsform an, bei der das Stützelement 4 nach Durchlaufen des ganzen Verfahrweges in seiner Ablastposition fixiert wird. Ein Aktuator ist hier aus Darstellungsgründen fortgelassen. Die Fixierung wird weiter unten anhand von Fig. 9 näher erläutert.

Die Fig. 6 zeigt beispielhaft schematisch den möglichen Abstützbereich 11 durch das Stützelement 4. Dargestellt ist die Seitenansicht einer Tür 10 des Kraftfahrzeugs sowie die B-Säule 3, von dem Fahrzeuginneren her gesehen.

Durch die Längeneinstellung des Kraftfahrzeugsitzes wird der angezeigte Bereich überstrichen. In der Höhe ist dieser Bereich so bemessen, daß das Fenster 18 jedoch nicht vom Stützelement 4 erfaßt wird.

Fig. 7 ist ein Ausführungsbeispiel eines zusätzlichen mechanischen Systems zu kontrollierten Aufnahme von Energie der eindringenden Seitenstrukturen 3 dargestellt.

Hierzu weist das Stützelement 4 Längsschlitze 14 sowie messerförmige Anschläge 15 auf. Wenn das Stützelement 4 aus dem Sitz herauskatapultiert wird (Fig. 7a), bilden die messerförmigen Anschläge 15 kein Hindernis. Im umgekehrten Falle (Fig. 7b), wenn also die Stützstruktur 3 an der Ablastplatte des Stützelementes 4 anliegt und in das Fahrzeuginnere dringt, greifen die messerförmigen Anschläge 15 in Längsschlitze 14 ein. Beim weiteren Hineindrängen der Seitenstrukturen in das Fahrzeuginnere werden die messerförmigen Anschläge 15 das Material des Stützelements 14 zwischen den Längsschlitzen unter Energievernichtung ausschneiden.

In Fig. 8 ist eine andere Ausführungsform eines derartigen Systems gezeigt. Hier verfügt das Stützelement 4 über Durchbrechungen 16 sowie Bolzenstopper 17. Beim Herausfahren (Fig. 8a) bilden diese kein Hindernis. In umgekehrter Richtung (Fig. 8b) verschwenken die Bolzenstopper 17 so, daß sie in die Durchbrechungen 16 greifen und so ein Hindernis gegen ein weiteres Hereinschieben des Stützelementes 4 bilden. Nur unter Aufschneiden von Material des Stützelementes 4 zwischen Durchbrechungen 16 und Energievernichtung ist dies möglich.

Fig. 9 zeigt schließlich das System zur Fixierung des Stützelementes 4 in seiner Ablastposition (vgl. Fig. 5). Vorliegend ist das Stützelement 4 nach einer Art in einer Richtung bewegbarer Ratsche 12 ausgebildet. Im Bereich des Austritts des Stützelementes 4 aus dem Fahrzeugsitz sind Rastbacken 13 angeordnet. Das System gestattet ein praktisch widerstandsfreies Herausfahren des Stützelementes 4 aus der Ruheposition (Fig. 9a). Nach Erreichen der Ablastposition verschwenken die Rastbacken 13 so, daß sie mit den Flanken dem ratschenartig ausgebildeten Stützelement 4 so zusammenwirken, daß dieses nicht mehr zurück in den Fahrzeugsitz geschoben werden kann.

Claims (12)

1. Mechanische Stützvorrichtung (1) für einen Sitz eines Kraftfahrzeuges gegen die Seitenstrukturen (3) des Fahrzeuges, die im Ruhezustand vollständig in einem zugeordneten Sitz (2) des Fahrzeuges untergebracht ist und die im Falle eines unfallbedingten Eindringens der Seitenstrukturen (3) in das Fahrzeuginnere auf ein Auslösesignal hin ein Stützelement (4) aus der Ruheposition in Richtung auf die eindringenden Seitenstrukturen (3) in eine Ablastposition verfährt, um sich an diesen abzustützen und das weitere Eindringen kurzzeitig zu verzögern.

2. Stützvorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Stützelement (4) ein Rohr ist, das mittels eines Aktuators (6, 7, 8, 9) in seine Ablastposition verfahren wird und an seinem Kopfende eine Ablastplatte (5) aufweist.

3. Stützvorrichtung nach Anspruch 2, bei dem der Aktuator ein pyrotechnischer Treibsatz (6) ist.

4. Stützvorrichtung nach Anspruch 3, bei der der Aktuator ein Gurtstraffer (6) ist.

5. Stützvorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Aktuator ein Feder/Relais- oder Sprengschrauben-Mechanismus (7) ist.

6. Stützvorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Aktuator als eine mechanische Anbindung (8) des Rohres (4) an einer im Fahrzeugsitz (2) integrierten Abdeckklappe (9) eines Seitenairbags realisiert ist.

7. Stützvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei der der Aktuator das Stützelement (4) nur kurzzeitig nach dem Auslösesignal antreibt und danach das Stützelement (4) und der Aktuator (6, 7, 8, 9) voneinander entkoppelt sind.

8. Stützvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der das Stützelement (4) in seiner Ablastposition fixiert wird.

9. Stützvorrichtung nach Anspruch 8, bei der das Stützelement (4) nach Art einer in eine Richtung bewegbare Ratsche (12) ausgebildet ist, welche mit im Bereich des Austritts des Stützelementes (4) aus dem Fahrzeugsitz angeordneten Rastbacken (13) zusammenwirkt.

10. Stützvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die ein zusätzliches mechanisches System zur kontrollierten Aufnahme von Energie der eindringenden Seitenstrukturen aufweist.

11. Stützvorrichtung nach Anspruch 10, bei der das zusätzliche System aus Längsschlitzen (14) in dem Stützelement (4) sowie aus messerförmigen Anschlägen (15) im Bereich des Austritts des Stützelementes (4) aus dem Fahrzeugsitz besteht, welche in die Längsschlitze (14) greifen.

12. Stützvorrichtung nach Anspruch 10, bei der das zusätzliche System aus Durchbrechungen (16) in dem Stützelement (4) sowie aus Bolzenstoppern (17) im Bereich des Austritts des Stützelementes (4) aus dem Fahrzeugsitz besteht, welche durch die Durchbrechungen greifen.