DE19956894C2 - Rückhaltesystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rückhaltesystem für einen Kraft­ fahrzeuginsassen, insbesondere für ein Kind, in einem Fahr­ zeug mit einem Rückhaltebügel.

Im Falle einer plötzlichen starken Verzögerung des Kraftfahr­ zeuges, z. B. bei einem Unfall, sind die Fahrzeuginsassen er­ heblichen Beschleunigungen ausgesetzt. Um die Fahrzeuginsas­ sen vor Verletzungen zu schützen, sind Anordnungen im Kraft­ fahrzeug vorgesehen, welche die Kraftfahrzeuginsassen in ih­ ren Sitzpositionen halten.

Aus der DE 24 28 285 A1 ist ein Fahrzeugsicherheitsfesthalte­ system als Rückhaltesystem bekannt, bei dem Schutzarme vorge­ sehen sind, die jeweils den Brust- und Schulterbereich sowie den Hüftbereich eines Fahrzeuginsassen festhalten. Die Schutzarme sind mit dem Fahrgastsitz bzw. mit der Karosserie des Fahrzeuges verbunden.

Das bekannte Rückhaltesystem weist ferner eine Spanngurtvor­ richtung auf, wobei innerhalb der Schutzarme Spanngurte ver­ laufen, so daß die Schutzarme an dem Fahrzeuginsassen anlie­ gen und in eine Festhaltestellung bringbar sind.

Aus der Entgegenhaltung DE 24 28 285 A1 ist bekannt, daß die Schutzarme in Abhängigkeit von entsprechenden Signalen aus dem Fahrzeug her betätigt und angelegt werden. So kann z. B. ein Fühler im Fahrgastsitz derart angeordnet sein, daß ein bestimmtes, auf den Fahrgastsitz ausgeübtes Gewicht das be­ kannte Rückhaltesystem betätigt.

Üblicherweise werden Sicherheitsgurte bei Kindern aufgrund ih­ rer Körperabmessungen nicht direkt an den Körper angelegt. Deshalb werden Rückhaltevorrichtungen, z. B. Kindersitze, ver­ wendet, die auf den Sitz des Kraftfahrzeuges gestellt und mit dem Gurt gesichert werden. Das Kind wird in die Rückhaltevor­ richtung gesetzt und in der Regel mit einem zusätzlichen Gurt, z. B. einem Hosenträgergurt oder dergleichen, in der Rückhalte­ vorrichtung fixiert.

Eine als Kindersitz ausgebildete aufsetzbare Rückhaltevorrich­ tung ist aus der DE 27 25 577 C2 bekannt. Die Rückhaltevor­ richtung ist für Kinder vorgesehen und weist zwei starre Sei­ tenteile, Armlehnen und eine integrierte Sitzfläche auf. Die bekannte Rückhaltevorrichtung ist mittels eines Gurtes mit Verankerungen mit der Karosserie des Fahrzeug verbunden. Bei der Rückhaltevorrichtung ist ein zweiteiliger Fangkörper vor­ gesehen, dessen oberer Teil um eine quer zur Fahrzeuglängs­ richtung ausgerichtete Achse schwenkbar ist. Der Fangkörper befindet sich in seiner unbelasteten Ruhestellung, nach Art einer Tischfläche, waagerecht vor dem Bauch des zu schützenden Kindes.

Bei einem Aufprallunfall wird das Fahrzeug erheblich verzö­ gert, dadurch bewegt sich der Fangkörper selbständig in eine aufgerichtete Rückhaltestellung, während der untere Teil des Fangkörpers feststehend vor dem Beckenbereich des Kindes ange­ ordnet ist. Die Auslösung der Aufstellbewegung bzw. das Auf­ stellen des oberen Teils des Fangkörpers erfolgt ausschließ­ lich durch Trägheitskräfte einer besonderen Masse, welche in dem Fangkörper angeordnet ist.

Der Gurt greift bei der Rückhaltevorrichtung unmittelbar an dem feststehenden Teil des Fangkörpers an. Somit ist die Rück­ haltevorrichtung derart mit der Fahrzeugkarosserie verbunden, daß diese keine Relativbewegungen zur Fahrzeugkarosserie aus­ führen kann.

In der Regel haben Kinder einen starken Bewegungsdrang, der durch die bekannten Anordnungen, wie z. B. Kindersitze oder aufsetzbare Rückhaltevorrichtungen, nachteilhafterweise erheb­ lich eingeschränkt wird, da bei den bekannten Anordnungen eng anliegende Gurte bzw. Formteile vorgesehen sind. Dies führt insbesondere bei längeren Autofahrten unweigerlich zu nervli­ chen Belastungen aller im Fahrzeug anwesenden Personen.

Des weiteren werden bei einer plötzlichen Kollision des Fahr­ zeuges die Fahrzeuginsassen bei den bekannten Anordnungen mit Hilfe von Gurten oder Fangeinrichtungen derart abgebremst, um sie in ihren Sitzpositionen zu halten, daß die dabei am Körper der Fahrzeuginsassen auftretenden Kräfte erheblich sind und insbesondere bei Kindern zu gravierenden Verletzungen führen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rückhaltesystem für einen Fahrzeuginsassen, insbesondere für ein Kind, in ei­ nem Fahrzeug zu schaffen, welches dem Fahrzeuginsassen eine optimale Bewegungsfreiheit ermöglicht und hinsichtlich seiner Sicherheit weiter verbessert ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Rückhaltesystem gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 ge­ löst.

Das erfindungsgemäße Rückhaltesystem bietet den Vorteil, dem Fahrzeuginsassen, insbesondere einem Kind, ein hohes Maß an Bewegungsfreiheit während der Fahrt in dem Fahrzeug zu geben, so daß nervliche Belastungen der anderen Fahrzeuginsassen auf­ grund mangelnder Bewegungsmöglichkeiten des Kindes reduziert werden.

Des weiteren hat das erfindungsgemäße Rückhaltesystem den Vor­ teil, daß die im Kollisionsfall auftretenden Kräfte bei den Fahrzeuginsassen begrenzt werden, dadurch die frühzeitige Er­ kennung einer Unfallsituation das Rückhaltesystem entsprechend früh aktiviert werden kann. Somit ist eine ausreichende Stell­ zeit für die Betätigung eines Rückhaltebügels des Rückhaltesy­ stems gegeben.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Rückhaltebügel eine hinsichtlich ihrer Länge variable Stange aufweist, an der ein Anprallkörper vorgesehen ist. Bei einer Kollision kann die Länge der Stange entsprechend vari­ iert werden, so daß die bei einer Kollision auf den Fahr­ zeuginsassen bzw. auf das Kind wirkenden Kräfte vorteilhaft begrenzt werden. Der Rückhaltebügel wirkt somit entsprechend sensibel auf den Fahrzeuginsassen ein.

Als Sensor zum Erkennen einer möglichen Unfallsituation kann gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung eine Ortungs­ einrichtung vorgesehen werden, welche andere Fahrzeuge bzw. Hindernisse wahrnimmt und mögliche Kollisionen vorausschauend erkennt. Als Ortungseinrichtungen können z. B. Radargeräte, Infrarotgeräte, Lasergeräte, optische Meßgeräte oder derglei­ chen Ortungseinrichtungen eingesetzt werden.

Die Ortungseinrichtung kann derart angeordnet sein, daß jede beliebige Richtung erfaßt wird. Der Rückhaltebügel kann, so­ bald eine mögliche Kollision von der Ortungseinrichtung er­ kannt wurde, z. B. über einen elektrischen Stellmotor betätigt werden. Diese Stellbewegung des Rückhaltebügels ist reversi­ bel.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Sensor des erfindungs­ gemäßen Rückhaltesystems zusätzlich einen Beschleunigungsauf­ nehmer aufweist, der im Kollisionsfall den Rückhaltebügel vorzugsweise pyrotechnisch betätigt und somit die Stellzeiten des Rückhaltesystems erheblich verkürzt. Selbstverständlich kann der Rückhaltebügel des Rückhaltesystems auch ausschließ­ lich durch den Beschleunigungsaufnehmer aktiviert werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und dem nachfolgend anhand der Zeichnun­ gen prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Rückhaltesystems im Fahrzeug in einer herunter ge­ klappten Position bzw. Betriebsposition eines Rück­ haltebügels;

Fig. 2 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Rück­ haltesystems im Fahrzeug bei einer möglichen Kollisi­ on; und

Fig. 3 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Rück­ haltesystems im Fahrzeug in einer hochgeklappten Posi­ tion des Rückhaltebügels;

Die Fig. 1 zeigt ein mit einem Rückhaltebügel 2 eines erfin­ dungsgemäßen Rückhaltesystems 1 gesichertes Kind 5 auf einem hinteren Sitz 3 eines Fahrzeuges. Das Rückhaltesystem 1 ist hier in einer heruntergeklappten Position dargestellt.

Der Rückhaltebügel 2 weist eine teleskopisch ausgebildete Stange 4 auf. Aufgrund der variablen Länge kann das Rückhalte­ system 1 auf jeden Fahrzeuginsassen individuell eingestellt werden. Im Bereich der Rückenlehne 6 des Sitzes 3 ist die Stange 4 mit der Karosserie des Fahrzeuges schwenkbar verbun­ den. Der Drehpunkt des Rückhaltebügels 2 ist vorzugsweise un­ terhalb des Körperschwerpunktes des Kindes 5 angeordnet, womit ein Abheben des Kindes 5 von dem Sitz 3 verhindert wird.

An einem freien Ende der Stange 4 ist ein quer zur Stange 4 ausgerichteter Anprallkörper 7 schwenkbar angeordnet. Der Querschnitt des Anprallkörpers 7 ist L-förmig ausgebildet, wo­ bei ein Drehgelenk 8 zum Schwenken des Anprallkörpers 7 z. B. exzentrisch angeordnet ist. Durch die exzentrische Anordnung des Drehgelenks 8 am Anprallkörper 7 wird dieser während der Schwenkbewegung in eine vertikale Stellung noch näher an das Kind 5 herangeführt.

Der Anprallkörper 7 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung als Tischplatte 9 ausgebildet. Somit kann das Kind 5 während der Fahrt den Anprallkörper 7 in der horizonta­ len Stellung als Spieltisch 9 verwenden.

In Fig. 2 ist der Rückhaltebügel 2 in einer nach hinten ge­ klappten Position darstellt. Die Abmessungen des Anprallkör­ pers 7 bzw. des Tisches 9 sind derart gewählt, daß der ellip­ tische Teil des L-förmigen Querschnitts exakt der Größe einer Kopfstütze der hinteren Sitze 3 entspricht. Somit kann der An­ prallkörper 7 des Rückhaltebügels 2 in seiner nach hinten ge­ klappten Stellung als Kopfstütze für einen erwachsenen Fahr­ zeuginsassen verwendet werden.

Die Fig. 3 zeigt den heruntergeklappten Rückhaltebügel 2 des Rückhaltesystems 1 bei einer möglichen Unfallsituation des Fahrzeuges. Der Anprallkörper 7 ist in seiner vertikalen Stel­ lung angeordnet, wobei eine Anprallfläche 10 des Anprallkör­ pers 7 parallel zum Oberkörper des Kindes 5 ausgerichtet ist.

Der Anprallkörper 7 ist im Ausführungsbeispiel zweiteilig aus­ gebildet, wobei der ausfahrbare Teil 11 des Anprallkörpers 7 im Kollisionsfall als Kopfschutz dient. Dazu ist der ausgefah­ rene Teil 11 des Anprallkörpers 7 etwa im Bereich des Kopfes des Kindes 5 angeordnet. Sobald sich der Anprallkörper 7 wie­ der in einer horizontalen Stellung befindet, wird der ausfahr­ bare Teil 11 des Anprallkörpers 7 wieder eingefahren.

Selbstverständlich kann der Anprallkörper 7 auch weitere Teile aufweisen, die dann ebenfalls Anprallflächen 10 aufweisen. Die Anprallflächen 10 des Anprallkörpers 7 sind vorzugsweise aus einem energieabsorbierenden Werkstoff, z. B. aus einem relativ harten Schaumstoff, ausgebildet.

Der kürzere Abschnitt bzw. Schenkel des L-förmigen Quer­ schnitts des Anprallkörpers 7 wird bei der vertikalen Stellung des Anprallkörpers 7 optimal an die Oberschenkel des Kindes 5 angelegt, so daß bei einer möglichen Kollision ein Abheben des Körpers des Kindes 5 vom Sitz 3 verhindert wird.

Das in der Zeichnung dargestellte Rückhaltesystem 1 arbeitet in nachfolgend beschriebener Weise.

Beim Einsteigen oder Aussteigen des Kindes 5 ist der Rückhal­ tebügel 2 des Rückhaltesystems 1 nach unten geklappt. Sobald sich der Fahrzeuginsasse bzw. das Kind 5 auf dem Sitz 3 des Fahrzeuges befindet, kann der Abstand zwischen dem Kind 5 und dem Anprallkörper 7 bzw. dem Tisch 9 durch Justieren der tele­ skopisch ausgebildeten Stange 4 des Rückhaltebügels 2 einge­ stellt werden. Somit hat das Kind 5 während der Fahrt eine ausreichende Bewegungsfreiheit.

Sobald ein Sensor, der auch als Pre-Crash-Sensorik bezeichnet wird, mittels einer Ortungseinrichtung und/oder eines Be­ schleunigungsaufnehmers eine bevorstehende Kollision detek­ tiert, wird folgender Aufstellmechanismus des Rückhaltebügels 2 aktiviert.

Zunächst wird der Anprallkörper 7 durch Verkürzung der tele­ skopisch ausgebildeten Stange 4 näher an das Kind 5 herange­ fahren. Dieser Vorgang ist reversibel und kann z. B. auch bei einer Vollbremsung ausgelöst werden. Wenn dann eine Kollision tatsächlich eintritt, wird der Anprallkörper 7 in eine verti­ kale Stellung parallel zum Oberkörper des Kindes 5 gebracht. Gleichzeitig kann der ausfahrbare Teil 11 des Anprallkörpers 7 zum Schutz des Kopfes des Kindes 5 zusätzlich ausgefahren wer­ den.

Aufgrund der exzentrischen Anordnung des Drehgelenkes 8 am An­ prallkörper 7 wird der Anprallkörper 7 während der Schwenkbe­ wegung noch näher an den Körper des Kindes 5 gebracht. Der An­ prallkörper 7 fängt im Bereich seiner Anprallflächen 10 den durch die Kollision beschleunigten Körper des Kindes 5 ab, wo­ bei die dabei auftretenden Kräfte durch die Veränderung der Länge der teleskopisch ausgebildeten Stange 4 begrenzt werden.

Somit wirkt die Stange 4 des Rückhaltebügels 2 als Kraftbe­ grenzung. Das Rückhaltesystem 1 wirkt entsprechend sensibel auf das Kind 5 ein, so daß Verletzungen beim Zurückhalten des Kindes 5 mit dem erfindungsgemäßen Rückhaltesystem 1 vermieden werden.

Die Kraftbegrenzungscharakteristik ist vorzugsweise so ge­ wählt, daß die kinetische Energie des Kindes 5 überwiegend durch die Längeneinstellung der Stange 4 des Rückhaltebügels 2 und weniger durch Deformation des Anprallkörpers 7 im Bereich der Anprallfächen 10 absorbiert wird. Alternativ kann auch ei­ ne andere Kraftbegrenzungscharakteristik gewählt werden.

Die Schwenkbewegung des Anprallkörpers 7 kann z. B. durch einen elektronischen Stellmotor erfolgen, der vorzugsweise über ei­ nen Seilzug mit der Stange 4 des Rückhaltebügels 2 verbunden ist. Diese Stellbewegungen sind reversibel. Um die Stellzeiten zu verkürzen, könnte die Schwenkbewegung des Anprallkörpers 7 auch pyrotechnisch durchgezogen werden. Selbstverständlich könnten auch beide Antriebsarten miteinander kombiniert wer­ den.

Nach Beendigung der Fahrt kann der Rückhaltebügel 2 nach hin­ ten geklappt werden, um dem Kind 5 ein problemloses Aussteigen zu ermöglichen. In dieser Stellung dient der Rückhaltebügel 2 als Kopfstütze für erwachsene Fahrzeuginsassen.

Claims (14)

1. Rückhaltesystem für einen Fahrzeuginsassen, insbesondere für ein Kind, in einem Fahrzeug, mit einem Rückhaltebügel, der mit der Karosserie des Fahrzeuges verbunden ist, wobei ein Sensor vorgesehen ist, welcher mindestens dem Erkennen einer bevorstehenden Kollision mit dem Fahrzeug dient, und der Sensor mit dem Rückhaltebügel (2) zum Halten des Fahr­ zeuginsassen (5) derart gekoppelt ist, dass dadurch im Er­ kennungsfall der Rückhaltebügel (2) näher an den Fahrzeug­ insassen (5) heranfahrbar ist.

2. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückhaltebügel (2) eine teleskopisch ausgebildete Stange (4) aufweist, an deren freiem Ende ein quer zur Stange (4) ausgerichteter Anprallkörper (7) schwenkbar an­ geordnet ist, wobei bei Erkennen einer Kollision des Fahr­ zeuges die Stange (4) hinsichtlich ihrer Längsachse ver­ kürzbar und der Anprallkörper (7) in eine vertikale Stel­ lung bringbar ist.

3. Rückhaltesystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Anprallkörpers (7) L-förmig ausge­ bildet und ein Drehgelenk (8) des Anprallkörpers (7) ex­ zentrisch angeordnet ist.

4. Rückhaltesystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anprallkörper (7) eine Anprallfläche (10) auf­ weist, die in der vertikalen Stellung des Anprallkörpers (7) zur Aufnahme des Oberkörpers des Fahrzeuginsassen (5) wenigstens annähernd parallel zu einer Rückenlehne (6) ei­ nes Fahrgastsitzes ausgerichtet ist.

5. Rückhaltesystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anprallkörper (7) mehrteilig ausgebildet, wobei die einzelnen Teile (11) des Anprallkörpers (7) ineinander schiebbar sind.

6. Rückhaltesystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ineinander geschobenen Teile (11) des Anprallkör­ pers (7) bei Erkennen einer Fahrzeugkollision ausfahrbar sind, wobei zusätzlich eine Anprallfläche (10) des ausge­ fahrenen Teils (11) des Anprallkörpers (7) etwa im Bereich des Kopfes des Fahrzeuginsassen vorgesehen ist.

7. Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede Anprallfläche (10) des Anprallkörpers (7) aus ei­ nem energieabsorbierenden Werkstoff ausgebildet ist.

8. Rückhaltesystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anprallkörper (7) mit einer Tischplatte (9) ausge­ bildet ist.

9. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor eine Ortungseinrichtung zum Erkennen von möglichen Hindernissen darstellt.

10. Rückhaltesystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (4) des Rückhaltebügels (2) durch die Or­ tungseinrichtung mittels eines elektronischen Stellmotors betätigbar ist.

11. Rückhaltesystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Stellmotor über einen Seilzug mit der Stange (4) des Rückhaltebügels (2) verbunden ist.

12. Rückhaltesystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor zusätzlich einen Beschleunigungsaufnehmer aufweist.

13. Rückhaltesystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (4) des Rückhaltebügels (2) durch den Be­ schleunigungsaufnehmer pyrotechnisch betätigbar ist.

14. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückhaltebügel (2) schwenkbar im Bereich der Rü­ ckenlehne (6) des Fahrgastsitzes mit der Karosserie veran­ kert ist, wobei der Tisch (7) im hochgeklappten Zustand des Rückhaltebügels (2) als Kopfstütze verwendbar ist.