DE19938938A1 - Fahrzeuginsassen-Schutzsystem - Google Patents

Abstract

Ein Fahrzeuginsassen-Schutzsystem umfasst einen mit einem Sicherheitsgurt (3) ausgestatteten Sitz (1), der an der Fahrzeugkarosserie (4) in Richtung einer einwirkenden Aufprallkraft verschiebbar ist, einen ersten Aktuator (7) zum Beschleunigen des Sitzes in derselben Richtung wie die Aufprallkraft nach Erfassung des Fahrzeugaufpralls sowie einen zweiten Aktuator (15) zum Beschleunigen des Sitzes in einer der Aufprallkraft entgegengesetzten Richtung mit einer vorbestimmten Zeitverzögerung nach Erfassung des Fahrzeugaufpralls. Im Falle eines Fahrzeugaufpralls oder anderen Situationen mit starker Verzögerung wird der Sitz beim Auftreten eines Aufpralls durch den ersten Aktuator (7) nach hinten beschleunigt, so dass die Haltefähigkeit des Sicherheitsgurts (3) verbessert wird, indem in einer Frühphase des Fahrzeugaufpralls der Sitz stärker verzögert wird als die Fahrzeugkarosserie. Danach wird der Sitz durch den zweiten Aktuator (15) in die entgegengesetzte Richtung beschleunigt, so dass die auf den Fahrzeuginsassen während des Fahrzeugaufpralls nach vorne wirkende Trägheitskraft aufgehoben wird, und eine Angleichung der Verzögerungen der Fahrzeugkarosserie, des Sitzes und des Fahrzeuginsassen in einer frühen Stufe des Aufpralls erreicht wird. Daher kann das Fahrzeuginsasssen-Schutzsystem die Spitzenbeschleunigung des Fahrzeuginsassen auch bei einer klein bemessenen Fahrzeugkarosserie signifikant reduzieren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuginsassen-Schutzsystem, und insbesonde­ re ein solches Fahrzeuginsassen-Schutzsystem, welches bei einem Aufprall des Fahrzeugs die auf den Fahrzeuginsassen wirkende Verzögerung reduzie­ ren kann.

In den letzten Jahren gab es verschiedene Vorschläge im Hinblick auf Fahr­ zeugkarosserie-Strukturen, um den Schutz von Fahrzeuginsassen bei einem Aufprall des Fahrzeugs zu maximieren. Es wurde beispielsweise vorgeschla­ gen, die Verzögerung des von den Fahrzeuginsassen benutzten Teils des Fahrzeugs zu minimieren, indem man die Verformung des verbleibenden Teils der Fahrzeugkarosserie in geeigneter Weise wählt und verhindert, dass sich der erstere Teil der Fahrzeugkarosserie verformt (siehe beispielsweise japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 7-101354).

Wenn ein Fahrzeuginsasse durch einen Sicherheitsgurt auf dem Sitz zurück­ gehalten wird, steigt die Trägheitskraft, die bei einem Aufprall des Fahr­ zeugs auf den Fahrzeuginsassen nach vorne einwirkt, erst dann stark an, wenn der Fahrzeuginsasse vollständig von dem Sicherheitsgurt festgehalten wird. Da der Sicherheitsgurt unvermeidbar eine gewisse Elastizität hat, er­ reicht die auf den Fahrzeuginsassen einwirkende Verzögerung einen Maxi­ malwert, wenn der Fahrzeuginsasse nach vorne geworfen wird und die ma­ ximale Längung des Sicherheitsgurts stattgefunden hat. Der Maximalwert wird höher, wenn die Vorwärtsbewegung des Fahrzeuginsassen unter der Trägheitskraft zunimmt, und überschreitet bekanntermaßen die durch­ schnittliche Verzögerung der Fahrzeugkarosserie erheblich. Um daher die Verzögerung des Fahrzeuginsassen beim Aufprall des Fahrzeugs zu minimie­ ren, muss man die Zeitverzögerung zwischen dem Anstieg der Verzögerung des Fahrzeuginsassen und der Verzögerung der Fahrzeugkarosserie minimie­ ren.

Jedoch ist es allgemein nicht möglich, einen Fahrzeuginsassen integral an einer Fahrzeugkarosserie anzubringen, und daher ist es schwierig, die Ver­ zögerung des Fahrzeuginsassen im Falle kleiner Personenwagen, die keine ausreichenden Verformungswege von anderen Teilen der Fahrzeugkarosse­ rie als den vom Fahrzeuginsassen benutzten Teil bieten, mit herkömmlichen Ansätzen zu reduzieren, die im Wesentlichen aus Versuchen bestehen, die Verzögerung des Passagierraums durch Steuerung der Verformungsart der Fahrzeugkarosserie zu reduzieren.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Fahrzeuginsassen-Schutzsystem anzugeben, das eine Spitzenverzögerung, die bei einem Aufprall des Fahr­ zeugs auf einen Fahrzeuginsassen einwirkt, bei einem gegebenen Verfor­ mungsweg der Fahrzeugkarosserie minimiert.

Eine zweite Aufgabe ist es, ein Fahrzeuginsassen-Schutzsystem anzugeben, das die Verzögerung, die während eines Aufpralls des Fahrzeugs auf den Fahrzeuginsassen einwirkt, über die Zeit verteilt, um die auf den Fahrzeugin­ sassen einwirkende Spitzenverzögerung zu minimieren.

Eine dritte Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeuginsassen-Schutzsy­ stem anzugeben, das die Spitzenverzögerung, die auf den Fahrzeuginsassen einwirkt, minimieren kann, obwohl die Größe der Fahrzeugkarosserie be­ schränkt ist.

Zur Lösung zumindest einer der oben genannten Aufgaben wird ein Insas­ senschutzsystem vorgeschlagen, umfassend:
einen Sitz, der mit einem Sicherheitsgurt ausgestattet ist und an einer Fahrzeugkarosserie derart angebracht ist, dass er in Richtung einer durch einen Aufprall des Fahrzeugs einwirkenden Aufprall kraft verschiebbar ist;
einen Sensor zum Erfassen eines Aufpralls des Fahrzeugs;
einen ersten Aktuator zum Beschleunigen des Sitzes relativ zur Fahr­ zeugkarosserie in derselben Richtung wie die Aufprallkraft beim Erfassen des Fahrzeugaufpralls; und
einen zweiten Aktuator zum Beschleunigen des Sitzes relativ zur Fahrzeugkarosserie in einer der Aufprallkraft entgegengesetzten Richtung mit einer vorbestimmten Zeitverzögerung nach der Erfassung des Fahrzeug­ aufpralls.

Im Falle eines Fahrzeugaufpralls oder von anderen Situationen mit starker Verzögerung wird der Sitz beim Fahrzeugaufprall durch den ersten Aktuator nach hinten beschleunigt, so dass die Haltefähigkeit des Sicherheitsgurts zum Rückhalten des Fahrzeuginsassen verbessert wird, indem während einer frühen Phase des Fahrzeugaufpralls auf den Sitz eine Verzögerung ausgeübt wird, die höher ist als die Verzögerung der Fahrzeugkarosserie. Anschließend wird durch den zweiten Aktuator eine Beschleunigung in der entgegengesetzten Richtung auf den Sitz ausgeübt, so dass die während des Fahrzeugaufpralls auf den Fahrzeuginsassen einwirkende Vorwärts-Träg­ heitskraft aufgehoben wird und in einer Anfangsstufe des Aufpralls eine Angleichung der Verzögerungen der Fahrzeugkarosserie, des Sitzes und des Fahrzeuginsassen erreicht werden kann.

Die ersten und zweiten Aktuatoren können jeweils eine Kolben-Zylinder-An­ ordnung aufweisen, die durch Verbrennung eines Treibmittels betätigt wird. Der zweite Aktuator kann auch aus einem eher passiven Aktuator bestehen, wie etwa einer Bremse oder einem Anschlag, der eine Bewegung des Sitzes relativ zur Fahrzeugkarosserie verhindert, wenn eine Aktivierung des ersten Aktuators abgeschlossen ist. Eine solche Bremse kann in der Kolben-Zylinder-Anordnung enthalten sein, um eine Bewegung des Sitzes relativ zur Fahrzeugkarosserie zu verhindern, wenn eine Aktivierung der Kolben-Zylinder-Anordnung abgeschlossen ist. Um eine allmähliche Ände­ rung des Verzögerungswerts des Fahrzeuginsassen zu erreichen und die Spitzenverzögerung des Fahrzeuginsassen zu minimieren, kann der An­ schlag ein Pufferelement enthalten, das den Sitz mit einem gewissen Feder­ weg zu einem Anschlag relativ zur Fahrzeugkarosserie nach hinten bewegt.

Die Zeiteinstellungen der Aktivierung der Aktuatoren können durch geeigne­ te Berechnungen und Simulationen bestimmt werden. Allgemein sollte die Aktivierung des ersten Aktuators so bald wie möglich beim Auftreten des Fahrzeugaufpralls erfolgen. Bei Bedarf kann eine bestimmte Vorhersagean­ ordnung vorgesehen sein, so dass das Auftreten eines Fahrzeugaufpralls vor dem tatsächlichen Auftreten vorhergesagt werden kann, und die Akti­ vierung des ersten Aktuators kann mit einem bestimmten Kopfbewegungs­ beginn eingeleitet werden. Die Aktivierung des zweiten Aktuators kann mit einer Zeitdauer gesteuert werden, die der Sicherheitsgurt benötigt, bis er nach dem Auftreten eines Fahrzeugaufpralls den Fahrzeuginsassen im Sitz wirkungsvoll zurückhält.

Da bei der erfindungsgemäßen Ausführung der mit einem Sicherheitsgurt ausgestattete Sitz während einer Frühphase des Fahrzeugaufpralls durch den ersten Aktuator in Wirkrichtung der Aufprallkraft beschleunigt wird, um eine stärkere Verzögerung als die Verzögerung der Fahrzeugkarosserie zu erzeugen, und dann eine Rückwärtsbeschleunigung von Sitz und Sicher­ heitsgurt durch den zweiten Aktuator erzeugt wird, um die Trägheitskraft des Fahrzeuginsassen aufzuheben, der nach vorne geworfen wird, um die Verzögerungen der Fahrzeugkarosserie, des Sitzes und des Fahrzeuginsas­ sen einander anzugleichen, ist es möglich geworden, einen vorbestimmten Zeitablauf der Verzögerung von Sitz und Sicherheitsgurt zu erzeugen, um die auf den Fahrzeuginsassen einwirkende Spitzenverzögerung bei einem gegebenen Verformungsweg im Vergleich zum Stand der Technik zu redu­ zieren. Weil ferner der Weg des Fahrzeuginsassen innerhalb des Fahrzeugin­ nenraums minimiert werden kann, kann das Risiko, dass der Fahrzeuginsas­ se bei einem sekundären Aufprall auf eine feste Struktur des Fahrzeuginnen­ raums verletzt wird, reduziert werden.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine die Erfindung enthaltende Fahrzeugkarosse­ rie;

Fig. 2 in perspektivischem Teilschnitt einen wesentlichen Teil des erfindungsgemäßen Systems;

Fig. 3a-3c schematisch den Verlauf eines Fahrzeugaufpralls;

Fig. 4 eine Grafik von Verzögerungs-Zeitverläufen;

Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt einer anderen Ausführung der Erfindung; und

Fig. 6a-6c schematische Längsschnitte einer noch weiteren Ausführung der Erfindung.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug, das mit einem erfindungsgemäßen Insassenschutzsystem versehen ist. Um die Bewegung eines Fahrzeuginsas­ sen 2 relativ zum Sitz 1 zu begrenzen, ist der Sitz 1 mit einem Sicherheits­ gurt 3 ausgestattet. Der Sitz 1 ist an einer Tragbasis 6 angebracht, die an Führungsschienen 5 verschiebbar ist, wie in Fig. 2 gezeigt, so dass er über einen gewissen Weg in Längsrichtung des Fahrzeugs in Bezug auf den Fahr­ zeugboden 4 bewegbar ist, der einen Fahrzeuginnenraum der Fahrzeugka­ rosserie begrenzt.

Unter dem Sitz 1 befindet sich ein erster Aktuator 7 zum Erzeugen einer Antriebskraft zur Bewegung des Sitzes 1, zusammen mit der Tragbasis 6, nach hinten entlang den Führungsschienen 5. Wie auch in Fig. 2 gezeigt, besteht der erste Aktuator 7 aus einer Kolben- und Zylinder-Anordnung, umfassend einen Zylinder 8, der fest an dem Boden 4 angebracht ist, einen Kolben 9, der verschiebbar im Zylinder 8 aufgenommen ist, eine Kolben­ stange 11, die die Tragbasis 6 mit dem Kolben 9 verbindet, sowie einen Gasgenerator 12, der als Energiespeichermittel zum Erzeugen von Hoch­ druckgas und zum Antreibendes Kolbens 9 dient. In dieser Ausführung hat der Zylinder 8 einen seitlich langgestreckten Querschnitt, kann jedoch auch aus einem eher herkömmlichen Zylinder mit einem kreisförmigen Quer­ schnitt bestehen.

Der Gasgenerator 12 ist elektrisch mit einer Steuereinheit 13 verbunden und kann ein Hochdruckverbrennungsgas erzeugen, durch Zündung eines darin enthaltenen Treibmittels mit elektrischem Strom von der Steuereinheit 13. Die Steuereinheit 13 leitet einen Zündstrom an den Gasgenerator 12, wenn sie einen Fahrzeugaufprall aus einem Signal eines Verzögerungssensors 14 erfasst, der in einem geeigneten Teil der Fahrzeugkarosserie angeordnet ist. Bevorzugt ist der Verzögerungssensor 14 in einem relativ vorderen Ende der Fahrzeugkarosserie angebracht, so dass ein Auftreten eines Fahrzeugauf­ pralls im Wesentlichen ohne Zeitverzögerung erfasst werden kann.

Die Antriebsquelle besteht in diesem Fall aus einem im Gasgenerator 12 enthaltenen Treibmittel, das bei Zündung ein Hochdruck-Verbrennungsgas erzeugt, kann jedoch aus irgend einer anderen bekannten Antriebsquelle bestehen, wie etwa Federn verschiedener Ausführungen.

Hinter dem Sitz 1 ist ein zweiter Aktuator 15 angeordnet, der im Wesentli­ chen denselben Aufbau wie der erste Aktuator 7 haben kann. Der zweite Aktuator 15 erzeugt eine Antriebskraft zum Zurückdrücken der Tragbasis 6, nachdem diese durch die Antriebskraft des ersten Aktuators 7 nach hinten bewegt worden ist, und befindet sich normalerweise in einem ausgefahre­ nen Zustand, im Gegensatz zum ersten Aktuator 7, der normalerweise in einem eingefahrenen Zustand ist. Der Gasgenerator des zweiten Aktuators 15 ist ebenfalls mit der Steuereinheit 13 elektrisch verbunden, so dass er mit einer vorbestimmten Zeitverzögerung nach der Aktivierung des ersten Aktuators 7 aktiviert wird.

Nun wird der Betrieb des Systems anhand eines Frontalaufpralls auf eine feste Struktur an der Straße anhand der Fig. 3 und 4 beschrieben.

Wenn das Fahrzeug aufprallt, beginnt ein Seitenträger oder vorderer Längs­ träger 16, der mit dem Boden 4 integriert ist und sich hiervon nach vorne erstreckt, mit einer Kompressionsverformung durch die auf sein Vorderende einwirkende Stoßbelastung. Der Seitenträger 16 ist typischerweise längs jeder Seite der Fahrzeugkarosserie vorgesehen, obwohl in den Zeichnungen nur einer davon gezeigt ist. Hierbei bewegt sich der Boden 4 um einen durch die Kompression des Seitenträgers 16 aufgenommenen Weg weiter nach vorne, während er aufgrund der in dem Seitenträger 16 erzeugten Verformung verzögert wird.

Wenn die Steuereinheit 13 gemäß dem Signal von dem Verzögerungssensor 14 bewertet, dass das Fahrzeuginsassen-Schutzsystem aktiviert werden sollte, wird dem Gasgenerator 12 elektrischer Strom zugeführt, um darin das Treibmittel zu zünden. Infolgedessen wird das hierbei im Gasgenerator 12 erzeugte Hochdruckgas dem Bodenende des Zylinders 8 zugeführt.

Wenn der Kolben 9 durch den Gasdruck herausgedrückt wird, wird die Tragbasis 6, die über die Kolbenstange 11 mit dem Kolben 9 verbunden ist, und somit der Sitz 1 einer Rückwärtsbeschleunigung oder einer Beschleuni­ gung in der Richtung der aufprallbedingten Aufprall kraft unterworfen, und der Sitz 1 beginnt mit einer Rückwärtsbewegung in Bezug auf den Boden 4. Daher unterliegt der Sitz 1 einer Verzögerung, welche die Summe einer er­ sten Verzögerung aufgrund des Aufpralls der Fahrzeugkarosserie sowie ei­ ner zweiten Beschleunigung aufgrund der Rückwärtskraft, die durch den ersten Aktuator 7 auf den Sitz 1 ausgeübt wird, ist. Der erster Aktuator 7 ist an der Fahrzeugkarosserie angebracht, wohingegen der Sitz 1 an der Fahrzeugkarosserie verschiebbar angebracht ist. Anders gesagt, der Sitz 1 unterliegt einer stärkeren Verzögerung als der Boden 4 des Passagierraums der Fahrzeugkarosserie (Abschnitt a in Fig. 4).

Gleichzeitig bewirkt der Druck des ersten Aktuators 7, dass die Kolbenstan­ ge des zweiten Aktuators 15 eingefahren wird. Während des oben beschrie­ benen Prozesses wird der Fahrzeuginsasse 2 unter der Trägheitskraft in Bezug auf die Fahrzeugkarosserie, die durch den Aufprall angehalten wird, anfänglich nach vorne bewegt. Weil jedoch der Sitz 1 unmittelbar nach dem Aufprall einer Rückwärtsbeschleunigung unterworfen wird, wird der Fahr­ zeuginsasse sofort durch den Sicherheitsgurt 3, der mit dem Sitz 1 inte­ griert ist, auf dem Sitz 1 zurückgehalten, ohne irgendeine Relativgeschwin­ digkeit zwischen dem Fahrzeuginsassen 2 und dem Boden 4 zu erzeugen (Fig. 3a), trotz einer gewissen Elastizität im Sicherheitsgurt 3.

Nach einer bestimmten Zeitverzögerung im Anschluss an die elektrische Stromzufuhr zu dem Gasgenerator 12 des ersten Aktuators 7 wird das Treibmittel des zweiten Aktuators 15 gezündet. Hierdurch wird die Kolben­ stange des zweiten Aktuators 15, der unter dem Druck des ersten Aktua­ tors 7 eingefahren wurde, herausgedrückt, und der Sitz 1 wird in Vorwärts­ richtung in Bezug auf den Boden 4 beschleunigt. Dieser Effekt mindert die auf den Sitz 1 einwirkende Verzögerung (Abschnitt b in Fig. 4). Somit wird die Vorwärts-Trägheitskraft, die während einer frühen Phase des Aufpralls auf den Fahrzeuginsassen eingewirkt hat, aufgehoben (Fig. 3b). Die Zeit­ verzögerung der Aktivierung des zweiten Aktuators 15 im Anschluss an die Aktivierung des ersten Aktuators 7 sollte entsprechend der Zeit bestimmt werden, die der Sicherheitsgurt 3 benötigt, um den Fahrzeuginsassen 2 wirkungsvoll zurückzuhalten.

Während einer Endphase des Aufpralls steigt die Verzögerung des Sitzes 1 bei Abschluss des Betriebs der zwei Aktuatoren 7 und 15 scharf an (Ab­ schnitt c in Fig. 4) und geht dann kontinuierlich weiter, um den integral am Boden 4 angebrachten Sitz 1 mit einem Verzögerungswert zu verzögern, der durch die Verformung des Seitenträgers 16 bestimmt ist. Hierbei ist die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeuginsassen 2 und dem Boden 4 null, und weil die Rückhaltebelastung des Sicherheitsgurts 3 mit der Ver­ zögerung der Fahrzeugkarosserie während der Endphase des Aufpralls aus­ geglichen ist, verzögert der Fahrzeuginsasse 2 integriert mit dem Boden 4 kontinuierlich weiter (Fig. 3c). Anders gesagt, ist in diesem Zustand die Verzögerung des Fahrzeuginsassen gleich der Verzögerung der Fahrzeugka­ rosserie, bis die Fahrzeugkarosserie vollständig stoppt (Abschnitt d in Fig. 4).

Es ist ein wichtiger Faktor, die Verzögerung des Fahrzeuginsassen zu mini­ mieren, um den Aufprall zu mindern, dem der Fahrzeuginsasse 2 während eines Fahrzeugaufpralls unterliegt. Jedoch kann die Verzögerung des Fahr­ zeuginsassen gegenüber einem bisher üblichen Wert reduziert werden, wenn der Zeitverlauf der Verzögerung derart beeinflusst wird (durchgehen­ de Linien in Fig. 4), dass eine Verzögerung, die höher ist als die durch­ schnittliche Verzögerung der Fahrzeugkarosserie, über eine kurze Zeitdauer während einer Frühphase eines Fahrzeugaufpralls auf den Sitz 1 und den Sicherheitsgurt 3 ausgeübt wird. Im Anschluss an ein kurzzeitiges Ausüben einer Rückwärtsverzögerung auf den Sitz 1 und den Sicherheitsgurt 3 wird dieselbe Verzögerung wie die durchschnittliche Verzögerung der Fahrzeug­ karosserie auf den Sitz 1 und den Sicherheitsgurt 3 ausgeübt. Anders ge­ sagt, die anfängliche schnelle Verzögerung des Fahrzeuginsassen (Abschnitt a in Fig. 4) trägt zu einem früheren Verzögerungsbeginn des Fahrzeuginsas­ sen bei. Anders gesagt, die Verzögerung, die auf den Fahrzeuginsassen ausgeübt wird, wird über die Zeit weiter verteilt als vom Stand der Technik, und die Spitzenverzögerung, der der Fahrzeuginsasse ausgesetzt ist, kann minimiert werden. Die anschließende Aktivierung des zweiten Aktuators hebt die Wirkung der zusätzlichen Verzögerung des Fahrzeuginsassen auf. Bei einem gegebenen Verformungsweg der Fahrzeugkarosserie kann die Verzögerung des Fahrzeuginsassen reduziert werden im Vergleich zu einem Fahrzeug, das nicht mit dem erfindungsgemäßen System ausgestattet ist, wie in Fig. 4 mit den unterbrochenen Linien gezeigt.

Um den oben beschriebenen Effekt der vorliegenden Erfindung zu verbes­ sern, ist es bevorzugt, die mechanische Festigkeit des Seitenträgers 16, die elastischen Eigenschaften des Sicherheitsgurts 3, die Ausgangseigenschaf­ ten und die Zündzeitsteuerungen der zwei Aktuatoren 7 und 15 und den Verlagerungsweg des Sitzes 1 derart zu wählen, dass die Relativgeschwin­ digkeit zwischen dem Fahrzeuginsassen 2 und dem Boden 4 so nahe wie möglich den Wert null erreicht, und um die Rückhaltelast des Sicherheits­ gurts 3 mit der Verzögerung der Fahrzeugkarosserie während der Endphase des Aufpralls auszugleichen, wenn die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Sitz 1 und dem Boden 4 auf null reduziert ist und die Verzögerungs­ werte dieser beiden Teile einander gleich geworden sind.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführung der vorliegenden Erfindung. Am Obe­ rende des Zylinders 8 ist eine Kolbenbremse 20 vorgesehen, um die Bewe­ gung des Kolbens 9 zu hemmen. Die Kolbenbremse 20 besteht in diesem Fall aus Elementen mit keilförmigem Querschnitt, die an der Innenumfangs­ fläche des Zylinders 8 angebracht sind. Diese keilförmige Kolbenbremse 20 erzeugt eine Reaktionskraft aufgrund der plastischen Verformung durch den Druck des Kolbens 9, wenn sich der Kolben 9 durch Gasdruck vom Unter­ ende zum Vorderende bewegt. Diese Reaktionskraft verzögert den Kolben und somit den Sitz 1. Dies wiederum beschleunigt den Sitz 1 in Vorwärts­ richtung in Bezug auf den Boden 4 (Abschnitt b in Fig. 4). Somit hat die Kolbenbremse 20 die gleiche Funktion wie der zweite Aktuator 15 der er­ sten Ausführung.

Fig. 6 zeigt eine noch weitere Ausführung der vorliegenden Erfindung. In diesem Fall ist anstelle der im Zylinder 8 angebrachten Kolbenbremse 20 ein Anschlag 21 am Boden 4 vorgesehen, um die Rückwärtsbewegung des Sitzes 1 zu hemmen. Dieser Anschlag 1 umfasst ein Kunststoffelement, das sich zu einem mit dem Boden 4 integralen starren Vorsprung hin zusammen­ drücken läßt. Wenn der Kolben 9 unter dem Gasdruck ausgefahren wird, unterliegt der Anschlag 21 einer plastischen Verformung unter dem Druck der Sitztragbasis 6 und erzeugt eine Reaktionskraft. Diese Reaktionskraft verzögert den Kolben 9 ähnlich wie in den oben beschriebenen Ausführun­ gen. Somit hat der Anschlag 21 dieselbe Funktion wie der zweite Aktuator 15 der ersten Ausführung.

Ein erfindungsgemäßes Fahrzeuginsassen-Schutzsystem umfasst einen mit einem Sicherheitsgurt 3 ausgestatteten Sitz 1, der an der Fahrzeugkarosse­ rie 4 in Richtung einer einwirkenden Aufprallkraft verschiebbar ist, einen ersten Aktuator 7 zum Beschleunigen des Sitzes in derselben Richtung wie die Aufprallkraft nach Erfassung des Fahrzeugaufpralls sowie einen zweiten Aktuator 15 zum Beschleunigen des Sitzes in einer der Aufprallkraft ent­ gegengesetzten Richtung mit einer vorbestimmten Zeitverzögerung nach Erfassung des Fahrzeugaufpralls. Im Falle eines Fahrzeugaufpralls oder an­ deren Situationen mit starker Verzögerung wird der Sitz beim Auftreten eines Aufpralls durch den ersten Aktuator 7 nach hinten beschleunigt, so dass die Haltefähigkeit des Sicherheitsgurts 3 verbessert wird, indem in einer Frühphase des Fahrzeugaufpralls der Sitz stärker verzögert wird als die Fahrzeugkarosserie. Danach wird der Sitz durch den zweiten Aktuator 15 in die entgegengesetzte Richtung beschleunigt, so dass die auf den Fahrzeu­ ginsassen während des Fahrzeugaufpralls nach vorne wirkende Trägheits­ kraft aufgehoben wird, und eine Angleichung der Verzögerungen der Fahr­ zeugkarosserie, des Sitzes und des Fahrzeuginsassen in einer frühen Stufe des Aufpralls erreicht wird. Daher kann das Fahrzeuginsassen-Schutzsystem die Spitzenbeschleunigung des Fahrzeuginsassen auch bei einer klein be­ messenen Fahrzeugkarosserie signifikant reduzieren.

Claims (8)

1. Fahrzeuginsassen-Schutzsystem, umfassend:
einen Sitz (1), der mit einem Sicherheitsgurt (3) ausgestattet ist und an einer Fahrzeugkarosserie (4) derart angebracht ist, dass er in Richtung einer durch einen Aufprall des Fahrzeugs einwirkenden Aufprallkraft verschiebbar ist;
einen Sensor (14) zum Erfassen eines Aufpralls des Fahrzeugs;
einen ersten Aktuator (7) zum Beschleunigen des Sitzes (1) relativ zur Fahrzeugkarosserie in derselben Richtung wie die Aufprall­ kraft beim Erfassen des Fahrzeugaufpralls; und
einen zweiten Aktuator (15) zum Beschleunigen des Sitzes (1) relativ zur Fahrzeugkarosserie in einer der Aufprallkraft entgegenge­ setzten Richtung mit einer vorbestimmten Zeitverzögerung nach der Erfassung des Fahrzeugaufpralls.

2. Fahrzeuginsassen-Schutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der erste Aktuator (7) eine Kolben-Zylinder-Anordnung (8, 9) aufweist, die durch Verbrennung eines Treibmittels (12) be­ tätigt wird.

3. Fahrzeuginsassen-Schutzsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Aktuator (15) eine Kolben- und Zy­ linder-Anordnung aufweist, die durch Verbrennung eines Treibmittels betätigt wird.

4. Fahrzeuginsassen-Schutzsystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Aktuator (15) eine Bremse (20; 21) aufweist, die eine Bewegung des Sitzes (1) relativ zur Fahrzeugkaros­ serie (4) nach Abschluss einer Aktivierung des ersten Aktuators (7) verhindert.

5. Fahrzeuginsassen-Schutzsystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Aktuator (15) eine Bremse (20) auf­ weist, die in der Kolben- und Zylinder-Anordnung enthalten ist, um eine Bewegung des Sitzes (1) relativ zur Fahrzeugkarosserie (4) nach Abschluss einer Aktivierung der Kolben- und Zylinder-Anordnung (8, 9) zu verhindern.

6. Fahrzeuginsassen-Schutzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der zweite Aktuator (15) einen Anschlag (21, 22) auf­ weist, der eine Bewegung des Sitzes (1) relativ zur Fahrzeugkarosse­ rie (4) nach Abschluss einer Aktivierung des ersten Aktuators (7) ver­ hindert.

7. Fahrzeuginsassen-Schutzsystem nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Anschlag (21, 22) ein Pufferelement (21) umfasst, welches eine Rückwärtsbewegung des Sitzes (1) relativ zur Fahrzeug­ karosserie (4) mit einem bestimmten Federweg zum Stillstand bringt.

8. Fahrzeuginsassen-Schutzsystem nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitverzögerung einer Zeitdauer entspricht, die der Sicherheitsgurt (3) benötigt, bis er zum Rückhalten eines Fahrzeuginsassen (2) auf dem Sitz (1) nach dem Auftreten eines Fahrzeugaufpralls wirksam wird.