DE19933396A1 - Vorrichtung zum Schutz unterer Körperglieder von Fahrern und Beifahrern auf Vordersitzen von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Abstract

Einheit einer Vorrichtung zum Schutz unterer Körperglieder von Fahrern und Beifahrern auf Vordersitzen von Kraftfahrzeugen, sowie einem Bezug, der geeignet ist, wenigstens teilweise auf dem Boden (11) des Fahrzeugs angeordnet zu werden, wobei der Bezug mit der Schutzvorrichtung verbunden ist und die Einheit besteht aus: DOLLAR A - einer Abdeckung (17) für den Fahrzeugboden, die aus der Fahrerkabine sichtbar ist; DOLLAR A - einem System mit einem aufblasbaren Kissen (23, 25, 47, 49), das unter der Bodenabdeckung angeordnet ist; DOLLAR A - einer schalldämmenden Verkleidung (31), die wenigstens teilweise gegenüber dem aufblasbaren Kissen (23, 25) angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine aktive Vorrichtung zum Schutz unterer Körperglieder von Fahrern und Beifahrern auf Vordersitzen von Kraftfahrzeugen im Fall von Zusammenstößen.

Es handelt sich um Fahrzeuge mit einem Boden, einem Vorderblech, das die Fahrerzelle gegen den Motorraum abtrennt, einem Armaturenbrett und Vordersitzen, sowie zwei Bereichen vor den Vordersitzen und im wesentlichen unter dem Armaturenbrett, wo der Fahrer oder Beifahrer seine Füsse hinsetzt und die mit einem Bezug versehen sind, der sich wenigstens über einen Teil des Fahrzeugbodens erstreckt und die erfindungsgemäße Vorrichtung weist wenigstens ein auffaltbares Kissen auf, das mit einem durch einen Gaserzeuger produziertem Fluid aufgeblasen wird, wenn das Fahrzeug einen Zusammenstoß erleidet.

Eine Aufgabenstellung betrifft den Schutz unterer Körperglieder des Fahrers oder Beifahrers auf den Vordersitzen (Füsse, Knöchel, Beine, Knie, . . .) während eines Aufpralls, der den vorderen Bereich des Fahrzeugs insbesondere durch die Rückwärtsbewegung des Motors und angeschlossener Elemente deformiert.

Die vorgeschlagene Lösung betrifft aufblasbare Kissen, die sich wenigstens in einem Bereich befinden, in dem sich üblicherweise die Füsse befinden.

Es handelt sich um Bereiche, die sehr unzugänglich und eng sind, um dort ein System mit aufblasbaren Kissen zu installieren. Eine Schwierigkeit besteht daher darin, ein System zu installieren, das effektiv sein soll, das in seinem nicht-aktiven Zustand nicht störend erscheinen soll und das in der üblichen Fahrzeugumgebung integriert sein soll.

Die erfindungsgemäße Lösung schlägt vor, jedes Kissen in seinem nicht-aufgeblasenen Zustand unter der Bodenabdeckung oder in dieser selbst anzuordnen.

Ein anderes Problem betrifft die Art und Weise, in der das Kissen reagieren muß, um wirksam zu schützen, wobei zu beachten ist, daß es sich an einem Ort befindet, wo störende Elemente, wie Pedale, Lenkrad, Armaturenbrett, seine Entfaltung stören.

Um insbesondere zu verhindern, daß sich das Kissen stellenweise zu sehr ausbaucht, ist es vorteilhaft, wenn das Kissen von einer Abteilplatte abgedeckt wird um die Oberfläche abzuflachen, wenn es aufgeblasen wird.

In Verbindung mit diesem Versuch, die Wirksamkeit des Schutzes zu erhöhen, sieht ein anderes vorteilhaftes Merkmal der Erfindung vor, daß der Bezug einen Bereich geringeren Widerstands aufweist, um die Entfaltung des Kissens zu erleichtern.

Im übrigen wird das Kissen vorzugsweise an dem Bezug befestigt, um so eine leicht zu montierende Einheit zu bilden.

Aus dem gleichen Grund und um die zugehörigen Teile unterzubringen, vor allem den Gasgenerator, ist nach einem anderen Merkmal das Kissen mit einem länglichen Hals versehen, der parallel zum Bezug verläuft, um den Sack mit dem Gaserzeuger zu verbinden. Dieser Erzeuger befindet sich vorzugsweise zwischen Bezug und Vorderblech, wobei der Bezug wenigstens einen Teil des Vorderblechs abdeckt, und erleichtert so seine Integration und Zugänglichkeit, wobei die Zuverlässigkeit des Systems dadurch erhöht wird, daß es einen festen Halt insbesondere an dem Vorderblech finden kann.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung sieht dafür vor, daß der Gasgenerator vorzugsweise an dem Vorderblech befestigt wird und eine Halterung an dem Bezug aufweist.

Die Halterung zwischen Gasgenerator und Bezug muß nicht unbedingt völlig starr sein (Blech oder stärkerer Duroplast). Insbesondere kann die Halterung die Abstellplatte am Bezug aufweisen, die eine Weichheit wie ein eingespritztes schalldämmendes Teil besitzen kann, oder auch eine Trennwand mit einem Youngschen Modul von etwa unterhalb 500 Mpa, luftdicht und einer Masse von etwa über 1 Kg/m², die wenigstens ein einspritzbares Material aufweist, das thermoplastisch (Polyolefine, PVC) oder thermohärtbar (Polyurethan) sein kann und vorzugsweise mehr als 50 Gewichtsprozent Zuschläge mit einer Dichte von über 2 aufweist (Kreide, Bariumsulfat).

Um sie an den Ausstatter oder Automobilhersteller, der sie montieren soll zu liefern, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung weist vorteilhafterweise die folgenden Merkmale auf:

• - entweder sind das Kissen, der Bezug und wenigstens eine schalldämmende Unterschicht unter dem Kissen ein einheitliches Bauteil, das gegebenenfalls bereits mit dem Gasgenerator versehen ist;
• - oder sie besteht aus zwei verschiedenen Teilen, nämlich dem Bezug mit der Sichtfläche, an dem das Kissen bereits befestigt ist und der inneren Abdeckung für den Bezug, die nicht sichtbar ist, wobei die Abdeckung eine einfache oder mehrschichtige Schalldämmung, wie zum Beispiel einen Filz oder eine Masse, die üblicherweise elastisches Element genannt wird, besitzt.

Im folgenden wird die Erfindung beispielhaft anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Perspektivdarstellung des vorderen Fahrzeugraums;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des Bezugs;

Fig. 3 vergrößert und teilweise im Schnitt die Einzelheit III von Fig. 2;

Fig. 4 eine Variante der Ausführung von Fig. 3;

Fig. 5 eine Befestigung für den Gasgenerator;

Fig. 6 einen perspektivischen Ausschnitt einer Ausführung der Abtreilplatte.

Fig. 1 zeigt der vorderen Teil des Fahrzeugraums 1 eines Kraftfahrzeugs. Der Fahrzeugraum besitzt ein Armaturenbrett 3, einen Lenker 5 und Vorderstütze 7, 9 für Fahrer und Beifahrer. Das Chassis des Fahrzeugs besitzt einen Boden 11, auf dem die vorgenannten Elemente des Fahrzeugraums angeordnet sind. Vorne wird der Boden durch ein Vorderblech 13 abgeschlossen, das den Fahrzeugraum von dem Motorraum 15 trennt. Üblicherweise bestehen Boden 11 und Vorderblech 13 aus Metall. Bei 17 und 19 sind die Bereiche gezeigt, auf denen der Fahrer und der Beifahrer üblicherweise ihre Füße abstellen.

Diese beiden Bereiche sind deutlicher in Fig. 2 zu sehen, wo sie als Teil des Bodenbezugs 21 realisiert sind, der sich üblicherweise über den gesamten Boden 11 erstreckt und wenigstens bis zur Unterkante des Armaturenbretts über das Vorderblech 13 reicht. Beide Bereiche 17, 19, die durch die Mittelwölbung 22 getrennt sind, decken jeweils ein aufblasbares Kissen 23, 25 ab. Auf der Fahrerseite (17, bei Rechtslenkern 19) erstreckt sich das Kissen 23 auf dem Boden 11 und spart die Pedale 27 aus, wobei links bei der Ruhefläche für den Fuß eine Verlängerung 23a vorhanden ist, die sich bis über das Vorderblech erstreckt. Die Bereiche 23 und 23a könnten aus zwei getrennten aufblasbaren Kissen bestehen, obwohl ein einheitliches Kissen vorzuziehen ist. Auf der Beifahrerseite ist das Kissen 25 rechteckig und erstreckt sich nicht nur über den Boden 11, sondern auch über das Vorderblech, indem es der Krümmung des Bezugs 19 folgt.

Während in Fig. 2 dargestellt ist, daß sich ein größerer Bereich des Kissens über dem Boden 11 erstreckt, könnte es bedeutsam sein, dem Kissen eine leichte Neigung zu verleihen, in dem dieses der Krümmung der Bezugsbereiche 17, 19 folgt, damit gesichert ist, daß bei der Entfaltung des Kissens die unteren Extremitäten der zu schützenden Person von ihrer normalen Ruhestellung ohne übertriebene Dorsiflexion der Knöchel und ohne übertriebene Beanspruchung der Knie, Schien- und Wadenbeine zurückgestoßen werden, wobei die Knie auch nicht an die Lenksäule 29 (Fig. 1) oder das Armaturenbrett 3 stoßen sollen.

So muß auch die Form der Kissen bei ihrer Entfaltung so beschaffen sein, daß sich die Knie und die Knöchel beugen, ohne daß diese Bewegung übertrieben ist und ohne die oben genannten Teile zu berühren. Während daher jedes Kissen 23, 25 in der Breite vorteilhafterweise die Breite l₁ und l₂ der Bereiche 17, 19 überspannt, sind sie in der Tiefe (Längsachse Y₀ des Fahrzeugs) vorzugsweise wenigstens beim Fahrer näher am Armaturenbrett 13, als an den Sitzen, um ein moderates Zurückstoßen und Anheben der Füße der betroffenen Person um wenige Dezimeter zu ermöglichen.

Fig. 3 zeigt ein aufblasbares Kissen 23 mit einer Befestigung bei 17a des Bezugs 17. In diesem Beispiel ist der Bezug 17 aus Auslegeware. Es können aber auch andere Bezüge wie Filz, Schlingenware oder dergleichen verwendet werden. Das Kissen 23 kann auf den Bezug geklebt sein. Unter dem Bezug ist in einem bestimmten Abstand von einigen Millimetern bis zu einigen Zentimetern eine schalldämmende Schicht 31 angeordnet, die üblicherweise den gesamten Bodenbezug des Fahrzeugs verkleidet. In dem vorliegenden Beispiel besteht die schalldämmende Verkleidung aus einer lärmabsorbierenden Trennwand 33 (wie oben beschrieben, s. auch FR-A-27 33 933) und einer schalldämmenden porösen Unterschicht, beispielsweise aus Schaum oder Filz, die weniger dicht ist, als die Trennwand (Polyurethanschaum oder Polyes­ ter- oder Phenolfilz). Die Trennwand 33 könnte auch aus Kunstharz mit einem großen Zuschlag anorganischer Stoffe mit hohem Molekulargewicht, einem Gemisch aus Polyolefinen oder EPDM bestehen. Die Unterschicht 25 ist beispielsweise durch Verkleben auf dem Boden befestigt. So ist ein Luftspalt 37 zwischen dem Kissen 23 und der schalldämmenden Verkleidung 31 vorhanden, solange das Kissen nicht aufgeblasen ist. Um die Entfaltung des Kissens zu erleichtern und um Störungen durch den Bezug zu vermeiden ist die Dicke des Bezugs um den Bereich des Kissens herum vermindert. Dieser geschwächte Bereich kann aus einem Einschnitt innen auf der nicht sichtbaren Seite des Bezugs bestehen, um sie vor Sicht zu verdecken (s. auch Fig. 2). Die Ausführung von Fig. 3 kann ebenso bei dem Bereich 19 des Bezugs mit dem Kissen 25 gewählt werden.

Die Ausführung von Fig. 4 ist anders. Unter dem Bereich 17 des Bezugs erstreckt sich eine Abteilplatte 41, die die Vorderfront 23b des Kissens 23 formen soll, wenn sich dieses entfaltet, um ihm im wesentlichen eine gerader Oberfläche zu verleihen, als ohne Platte und vor allem um Bewegungen zu ermöglichen, die die unteren Extremitäten bei der Entfaltung ausführen sollen. Diese Platte bietet einen höheren Widerstand gegen den Fuß, als dies ein einfaches Kissen böte. Die Abteilplatte 41 ist aus weichem Kunststoffmaterial, jedoch dichter, als ein Schaum. Sie kann insbesondere aus der oben beschriebenen Trennplatte bestehen. Unter dem Kissen erstreckt sich die elastische Verkleidung 35 von Fig. 3 (Schaum, Filz, . . .). Das Kissen 23 ist vorzugsweise durch Kleben an der Abteilplatte 41 und der schalldämmenden Schicht 35 befestigt, die wiederum auf dem darunter liegenden Blech 11 befestigt ist. Um das Kissen sich leichter entfalten zu lassen ist auch hier ein Einschnitt 43 in dem Bezug 17, wie in der Abdeckplatte 41 um die Kontur des Kissens vorhanden.

Fig. 5 zeigt schematisch eine vorteilhafte Anordnung des Gasgenerators 49 für die Position V in Fig. 2, mittels dessen das Kissen 23 und seine Verlängerung 23a versorgt werden sollen. In Fig. 2 ist zu erkennen, daß das Kissen über den aktiven Bereichen zum Schutz der Körperteile einen technischen Abschnitt 47 aufweist, der einen Hals besitzt, der an einer Seite an der Verlängerung 23a angeschlossen ist und mit seiner anderen Seite mit dem Gasgenerator 49 von Fig. 5 in Verbindung steht. Dieser Hals, oder Verbindungsschlauch 47 ist vorzugsweise einstückig mit dem Kissen 23/23a ausgebildet du dient dazu, den Gasgenerator optimal anzuschließen um das Gas in das Kissen zu leiten, wobei das Versorgungssystem mit dem Gasgenerator leicht zugänglich angeordnet werden kann. Der längliche Hals 47 der aktiven Zone des Kissens ist daher vorzugsweise aus dem gleichen Material, wie das Kissen und erstreckt sich vorzugsweise parallel zur Oberfläche des Bezugs und entlang dessen Krümmung zwischen dem Bezug 21 und dem Vorderblech 13 zum Anschluß mit dem Teil 23a und danach im wesentlichen vertikal entlang des Vorderblechs 13. Wie Fig. 5 zeigt, ist dieser enge Kanal 47 durch eine Mündung an dem Gasreservoir 53 des Gaserzeugers 49 angeschlossen. Ohne den an sich bekannten Gasgenerator näher zu beschreiben, ist festzuhalten, daß er elektrisch durch ein Kabel 55 versorgt wird und mit einem Rechner zur Steuerung seiner Funktionen (Zeit, Druck, Volumen, . . .) verbunden ist. Die stabile Befestigung des Generators erfolgt an dem Vorderblech 13, könnte jedoch auch am Boden erfolgen. Die Befestigung kann mittels eines Stifts 57 erfolgen, wobei ein Ring 59 den Zusammenhalt von Verlängerungskanal 47 des Kissens und des Generators sichert. Es ist auch eine Halterung 61 vorgesehen, um den Generator am Bezug 21 zu befestigen. Diese Halterung kann eine starre Kunststoffplatte sein, die mit einem oder mehreren Halteclips oder Klammern 63 an dem Generator befestigt ist, wobei ein Nietensystem 65 den Clip, die Halterung und den Bezug zusammenhält. Die Halteplatte 61 kann auch eine Verlängerung der Abteilplatte 41 von Fig. 4 sein. Die Steifigkeit der Platten ist dabei identisch.

Aus Fig. 2 ist leicht verständlich, daß auch das aufblasbare Kissen 25 einen verlängerten Hals 69 zu einem Gasgenerator aufweisen kann, wobei auch eindoppelter Anschluß an den Generator 49 möglich ist. Was die Halteplatte 61 betrifft, kann sie auch ein Blech mit einer Mündung sein oder ein Spritzgußteil aus beispielsweise Polypropylen.

Aus dem oben beschriebenen ist klar geworden, daß das nicht aufgeblasene Kissen in der Stärke des Bezugs eingearbeitet ist. Wie in Fig. 4 gezeigt, kann der Bezug auch die Gesamtheit der Schichten 17, 41 und 35 umfassen. Man kann sich auch einen ein- oder mehrschichtigen Bezug vorstellen, der örtlich ein aufblasbares Kissen in seiner gesamten Stärke einschließt.

Um die Sicherheit weiter zu erhöhen, kann das aufblasbare Kissen 23 der Fig. 3 und 4 in einem Gehäuse 67 angeordnet sein, das vorne offen und an dem Boden 11 durch ein geeignetes Mittel, das die unteren Schichten durchdringt, befestigt ist, wie zum Beispiel durch Stifte 68, die in den Fig. 3 und 4 angedeutet sind. So sind das Kissen und sein Behälter durch die schalldämmende Schicht hindurch an dem Boden befestigt. Das Gehäuse 67 wird natürlich als hintere Abstützung für das Kissen dienen, wenn es sich entfaltet (Wand 67a), wobei die seitlichen Wände 67b die Führung des sich entfaltenden Sacks begünstigen.

Fig. 6 zeigt, daß die Abteilplatte 410 bei der Entfaltung des Sacks 23 immer noch ziemlich starr ist. Sie besitzt über dem Kissen 23 jedoch mehrere nebeneinander liegende Teilstücke (beispielsweise vier: 410a, 410b, 410c, 410d) die entlang von drei Schwenkachsen 411a, 411b, 411c schwenkbar sind, sowie zwei zusätzliche seitliche Linien (411d), durch die die beiden seitlichen Teilstücke gegenüber dem Rest der Vorrichtung (dem Rest des Bezugs) schwenkbar sind. Diese seitlichen Achsen können eine Verschwenkung gegenüber dem mittleren Teil der Platte 410 erlauben, die sich auf diese Weise um die so gebildete "Klappe" erstreckt. Alle Schwenkachsen können durch eine lokale Verringerung der Plattenstärke gebildet werden. Sie sind transversal, (vorzugsweise rechtwinklig) in der Richtung 70 der Verlängerung eines Fußes eines Benutzers orientiert. So kann einer natürlichen Fußbewegung noch besser gefolgt werden, wenn sich das Kissen entfaltet, vorausgesetzt, daß sich dieses nicht um den Fuß rollt. Die seitlichen Schwenkachsen (411d) können auch durch Sollbruchlinien ersetzt werden. Vorzugsweise ist die Platte 410 von dem Bodenbezug abgedeckt. Eine Oberfläche der Platte, die in den Bezug integriert ist, kann sichtbar bleiben. Die Schwenkachsen können, entsprechend ihrer Ausrichtung, sich über die äußere Abgrenzung des Kissens hinweg erstrecken und zwar bis zur seitlichen Kante des entsprechenden Blockbezugs.

Claims (9)

1. Einheit einer Vorrichtung zum Schutz unterer Körperglieder von Fahrern und Beifahrern auf Vordersitzen von Kraftfahrzeugen, sowie einem Bezug, der geeignet ist, wenigstens teilweise auf dem Boden (11) des Fahrzeugs angeordnet zu werden, wobei der Bezug mit der Schutzvorrichtung verbunden ist und die Einheit besteht aus:

• - einer Abdeckung (17) für den Fahrzeugboden, die aus der Fahrerkabine sichtbar ist;
• - einem System mit einem aufblasbaren Kissen (23, 25, 47, 49), das unter der Bodenabdeckung angeordnet ist;
• - einer schalldämmenden Verkleidung (31) die wenigstens teilweise gegenüber dem aufblasbaren Kissen (23, 25) angeordnet ist.

2. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das System mit dem aufblasbaren Kissen an der dekorativen Bodenabdeckung befestigt ist.

3. Einheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Systems mit dem aufblasbaren Kissen an der Bodenabdeckung (17) eine Platte (61) aufweist, an der die Gasversorgung (53) für das aufblasbare Kissen (23) befestigt ist.

4. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aufblasbare Kissen (23) von einer Abteilplatte (41) abgedeckt ist, um die Vorderseite (23b) des Kissens abzuflachen, wenn dieses aufgeblasen ist, wobei die Abteilplatte (41) sich zwischen dem Kissen (23) und der Bodenabdeckung (17) befindet.

5. Einheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil (35) der schalldämmenden Verkleidung (31) unter dem aufblasbaren Kissen angeordnet ist um sich zwischen diesem und dem Boden (11) und/oder dem Vorderblech (23) des Fahrzeugs zu befinden.

6. Einheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem aufblasbaren Kissen (23) und einem Teil der schalldämmenden Verkleidung (31) unter dem Kissen ein Raum angeordnet ist, wenn dieses nicht aufgeblasen ist.

7. Einheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich das aufblasbare Kissen (23) in seinem nicht aufgeblasenen Zustand zwischen der Abteilplatte (41) und einer schalldämmenden Unterverkleidung (35) befindet, wobei das Kissen so in Kontakt mit der Abteilplatte kommt und die Einheit derart aufgebaut ist, daß sie die Bodendeckung,das aufblasbare Kissen, die Abteilplatte und die schalldämmende Verkleidung als einheitliches Bauteil umfaßt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das aufblasbare Kissen in einem Gehäuse (67) angeordnet ist, das durch die schalldämmende Verkleidung (31, 35), die unter diesem angeordnet ist, hindurch an dem Fahrzeugboden (11) befestigt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aufblasbare Kissen (23) von einer Abdeckplatte (410) abgedeckt ist, um die Vorderfläche (23b) zu glätten, wenn es aufgeblasen ist, wobei diese Platte über dem Kissen wenigstens Klapplinie (411a) aufweist, die wenigstens zwei aneinandergrenzende Plattenteile (410a, 410b) definiert, die sich im wesentlichen rechtwinklig zu der Fußrichtung des betroffenen Benutzers erstrecken.