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Die Erfindung betrifft ein Rückhaltesystem für einen
Fahrzeuginsassen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Eine aus Sicht des Insassenschutzes
schwer zu beherrschende Unfallsituation ist die eines seitlich versetzten
Frontalzusammenstoßes
oder Schrägaufpralls.
Selbst bei Vorhandensein eines Frontgassackes und eines Seiten- und/oder Vorhanggassacks besteht
hier die Gefahr, dass der Kopf des Insassen in einer relativ zum
Fahrzeug schräg
nach vorne gehenden Bewegung in Kontakt mit der A-Säule kommt.
Diese Gefahr besteht insbesondere bei engen und flach gebauten Sportwagen.
Es bestehen derzeit allgemein starke Bemühungen, den Insassenschutz
bei der genannten Unfallsituation zu verbessern.
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Aus der
DE 203 12 596 U1 ist ein
Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem
bekannt, in dem ein harter Seitenairbag als Leitelement vorgesehen
ist, der die schräg
nach vorne gehende Bewegung eines Insassen bei einem schrägen Frontalzusammenprall abfängt und
so den Kopf des Insassen auf einen ebenfalls vorhandenen Frontairbag
leitet. Hierbei wird vorgeschlagen, diesen Seitenairbag relativ
weit vorne in der Seitenverkleidung anzuordnen, um Platz für einen
zweiten, weicheren Seitenairbag zu haben, der dem Insassen Schutz
bei einem reinen Seitenaufprall bietet.
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Da jeder bei einem Unfall aktivierte
Gassack selbst ein gewisses Risiko für die Insassen darstellt und
weiterhin relativ hohe Reparaturkosten nach dem Unfall nach sich
zieht, ist es stets ein Ziel, die Ansteuerung der Gassäcke so auszulegen,
dass sie während
des Unfallhergangs mit großer
Wahrscheinlichkeit einen positiven Effekt auf den zu schützenden Insassen
ausüben.
Mit anderen Worten: Das Zünden von
Gassäcken
soll dann unterdrückt
werden, wenn sie mit großer
Wahrscheinlichkeit keine positiven Auswirkungen haben.
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In der
DE 203 12 596 U1 wird deshalb
vorgeschlagen, dass nur dann beide Gassäcke, nämlich der den Insassen leitende
Seitengassack und der zugehörige
Frontgassack aktiviert werden, wenn ein seitlich versetzter Frontalaufprall
oder ein Aufprall von schräg
vorne vorliegt. Diese Bedingung ist auch logisch richtig, denn der
leitende Seitengassack ist bei einem reinen Frontalzusammenstoß, der Frontgassack
bei einem reinen Seitenaufprall für den Insassen ohne Nutzen.
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Da jedoch Frontalzusammenstöße, seitlich versetzte
Frontalzusammenstöße oder
ein Aufprall von schräg
vorne mit bisherigen Detektoren nur schwer voneinander zu unterscheiden
sind, muss bei einer solchen Unterscheidung entweder in Kauf genommen
werden, dass der leitende Seitengassack auch in Fällen nicht
auslöst,
in denen er nützlich
gewesen wäre,
oder häufig
nutzlos ausgelöst
wird, was insbesondere auch zu unnötig hohen Reparaturkosten führt.
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Hiervon ausgehend ist es Aufgabe
der Erfindung, ein gattungsgemäßes Rückhaltesystem
dahingehend weiterzubilden, dass unnötige Auslösungen verhindert werden, ohne
die Sicherheit des Systems zu beeinträchtigen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Rückhaltesystem
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Es hat sich herausgestellt, dass
bei den allermeisten Fahrzeugtypen ein den Insassen bei einem seitlich
versetzten Frontalzusammenprall leitender Seitengassack die Kinematik
des Insassen nur dann positiv beeinflussen kann, wenn dieser nicht
angegurtet ist. Bei angegurteten Insassen bleibt ein positiver Effekt
aus. Es wird deshalb vorgeschlagen, die Auslösung nicht in erster Linie
von der Art des Frontalzusammenpralls abhängig zu machen, sondern davon,
ob sich auf dem betreffenden Sitz ein Insasse befindet, und ob dieser angegurtet
ist oder nicht. Es ist klar, dass – Verfügbarkeit geeigneter Sensorik
vorausgesetzt – die
Art des Frontalzusammenstoßes, seitlich
versetzten Frontalzusammenstoßes
oder Schrägaufpralls
als weiteres Kriterium für
das Auslösen
oder Nichtauslösen
des Seitengassacks genutzt werden kann.
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Das sich neben dem Insassen im oder
an der Innenverkleidung des Kraftfahrzeugs befindliche Leitelement,
das sich bei einer oben genannten Unfallsituation in Richtung des
Insassen bewegt, soll selbst keine Energie absorbieren, sondern
dient ausschließlich
der Lenkung der Bewegungsrichtung des Insassen in Richtung des Frontgassackes.
Es kann deshalb als sehr harter Gassack, insbesondere ohne Ventilationsöffnung ausgeführt sein.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
gemäß den Ansprüchen 7 bis
12 wird vorgeschlagen, dass das bewegliche Leitelement, das auf
die Bewegungsrichtung des Insassen einwirkt, ein Teil der Innenverkleidung
des Fahrzeugs ist. Hierdurch wird es insbesondere möglich, diesen
Teil des Rückhaltesystems
ganz oder teilweise reversibel auszugestalten, was sich natürlich günstig auf
die Reparaturkosten auswirkt. Weiterhin hilft diese Ausgestaltung
dabei, das Leitelement steif auszugestalten.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen
ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus den nun mit
Bezug auf die Figuren näher
erläuterten
Ausführungsbeispielen.
Hierbei zeigen:
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1 Eine
schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
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2 die
der Steuerung des Leitelements zugrundeliegende Logik,
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3 die
Darstellung einer idealen Position des Leitelements in der Beifahrertür eines
Kraftfahrzeugs,
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4 ein
Ausführungsbeispiel
eines Leitelements mit Bälgen,
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5 ein
Ausführungsbeispiel
eines Leitelements mit einer Kniehebelkonstruktion,
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6 ein
Ausführungsbeispiel
eines Leitelements mit einer Doppelkniehebel-Konstruktion und
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7 ein
Ausführungsbeispiel
eines Leitelements mit einer Scherenkonstruktion.
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1 zeigt
schematisch alle Bestandteile eines erfindungsgemäßen Rückhaltesystems.
Hier dargestellt ist das Rückhaltesystem,
welches dem Fahrersitz zugeordnet ist. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Rückhaltesystem
für die
Vordersitze, also für
Fahrer- und Beifahrersitz geeignet. Vor dem Insassen – hier dem
Fahrer – ist
in bekannter Art und Weise ein Frontgassack 58 angeordnet.
Weiterhin befindet sich in der Tür 50 ein
als Leitelement dienender Seitengassack 20, dessen Prallfläche 22 sich
im wesentlichen vom Oberarm-Schulterbereich bis etwa zur Prallfläche 58a des
Frontgassacks erstreckt. Der Seitengassack 20 bildet hier
das Leitelement und die Prallfläche 22 des
Gassacks bildet die Oberfläche des
Leitelements. Vorzugsweise schließt die Prallfäche 22 des
Gassacks 20 mit der Fahrzeuglängsachse L einen spitzen Winkel φ ein, so
dass der Oberarm-Schulterbereich
des Insassen zur Fahrzeugmitte hin gelenkt wird. In bestimmten geometrischen
kann es auch sinnvoll sein, dass sich die Prallfläche des Seitengassacks
parallel zur Türinnenverleidung
erstreckt, also φ =
0 ist. Der Seitengassack 20 soll auch bei Kontakt mit dem
Insassen eine möglichst
geringe Verformung zeigen, so dass er mit hohem Innendruck beaufschlagt
wird und keine Ventilationsöffnung
aufweist.
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Die Gasgeneratoren 24,25 der
beiden Gassäcke
werden durch die Steuerungseinheit 10 angesteuert. Die
Steuerungseinheit ist mit einem Beschleunigungssensor 12 verbunden,
der ein Steuersignal bei einem Frontalzusammenstoß, einem
seitlich versetzten Frontalzusammenstoß oder einem Schrägaufprall
erzeugt. Wird ein solcher Fahrzustand detektiert, betätigt die
Steuerungseinheit 10 den Gasgenerator 25 des Frontgassackes 58.
Der Gasgenerator 24 des Seitengassackes 20 wird
nur dann betätigt,
wenn ein Insasse auf dem entsprechenden Sitz sitzt – was natürlich im
Falle des Fahrersitzes stets gegeben ist – und dieser Insasse nicht angegurtet
ist. Die notwendigen Informationen enthält die Steuerungseinheit 10 – soweit
notwendig – von
einem im Sitz integrierten Belegungssensor 14 und einem
Gurtsensor 16. Der Belegungssensor 14 kann hierbei
beispielsweise auf Gewichts-, Kapazitäts- oder Induktionsänderungen
reagieren. Im Falle des Fahrersitzes kann auf einen solchen Sensor
verzichtet werden, da mit Betätigung
der Zündung
die Information "Fahrersitz
belegt" bereits
vorliegt. Im Falle des Beifahrersitzes ist ein Belegungssensor jedoch zwingend.
Der Gurtsensor 16 kann im Aufroller oder im Gurtschloss
integriert sein. Die Logik, die der Betätigung oder Nichtbetätigung des
Leitelements zu Grunde liegt, ist in 2 dargestellt.
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3 zeigt
eine bevorzugte Position des Leitelements E am Beispiel einer Beifahrertür. Das Leitelement
L ist unmittelbar unter dem Fenster 56 angeordnet und erstreckt
sich im wesentlichen bis zur hinteren Türkante, so dass es sich bis
zum Schulterbereich des Insassen – hier des Beifahrers – erstreckt, um
so zu einem frühen
Zeitpunkt die Bewegungsrichtung des Insassen in gewünschter
Art und Weise zu beeinflussen.
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Wie bereits erwähnt, sollen die Reparaturkosten
des Kraftfahrzeugs nach einem Unfall gering gehalten werden. Erfindungsgemäß wird dies
zunächst
dadurch erreicht, dass durch die eben beschriebene Ansteuerung unnötige Auslösungen möglichst
vermieden werden. Ein anderer Gesichtspunkt ist die Reparaturfreundlichkeit
eines bei einem Unfall ausgelösten
Leitelements. Diese ist insbesondere dann gegeben, wenn es ganz
oder teilweise reversibel arbeitet. Die folgenden Ausführungsbeispiele
zeigen Ausführungsformen
eines Leitelements, mit denen eine vollständige oder zumindest teilweise
Reversibilität
erreicht werden kann.
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All diesen Ausführungsformen liegt die Erkenntnis
zugrunde, dass das Leitelement keine Energie aufnehmen soll, seine
Oberfläche
also relativ hart sein darf bzw. sein soll. In den nun beschriebenen Ausführungsbeispielen
wird als Oberfläche
deswegen ein Teil der Innenverkleidung, d.h. in der Regel der Türverkleidung,
des Fahrzeugs genutzt, welcher unter Zuhilfenahme von Scharnieren
und/oder Sollbruchstellen aus der übrigen Innenverkleidung in Richtung
des Insassen herausbewegt oder herausgeschwenkt werden kann. Es
ist auch möglich,
dass der bewegliche Teil der Innenverkleidung mit der übrigen Innenverkleidung überhaupt
nicht verbunden ist, und ein separates Bauteil bildet.
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4 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel, das
dieser Idee folgt. Der bewegliche Teil 30 der Innenverkleidung 62 der
Tür 50 ist
mit den beiden Faltenbälgen 34 verbunden.
Die Faltenbälge 34 sind durch
Gasgeneratoren 24 antreibbar, so dass der bewegliche Teil 30 aus
der übrigen
Türverkleidung
herausbewegt wird. Die Oberfläche
des beweglichen Teils ist also die Oberfläche des Leitelements. Im aktivierten
Zustand (4b) schließt auch
hier die Oberfläche
des beweglichen Teils mit der Fahrzeuglängsachse einen spitzen Winkel φ ein.
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5 zeigt
ein Ausführungsbeispiel,
bei dem der bewegliche Teil 30 der Innenverkleidung über ein
Scharnier 40 mit der übrigen
Innenverkleidung verbunden ist. Die Betätigung erfolgt über einen Kniehebelmechanismus 38,
der von einem Linearantrieb 36 beaufschlagt wird. Der Linearantrieb 36 kann hier
beispielsweise elektromotorisch/elektromagnetisch, pyrotechnisch
oder mechanisch unter Zuhilfenahme einer vorgespannten Feder arbeiten.
Zur Begrenzung der Bewegung dient der Anschlag 39. Da der
zumeist aus Metall bestehende Kniehebelmechanismus reversibel arbeitet,
muss nach einer Betätigung
lediglich der Linearantrieb neu eingerichtet oder ersetzt und gegebenenfalls
der bewegliche Teil 30 der Innenverkleidung ausgetauscht
werden.
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Ein weiterer Vorteil einer solchen
Ausführungsform
gegenüber
einer Lösung
mit einem Seitengassack ist, dass der bewegliche Teil 30 der
Innenverkleidung ohne zusätzliche
Maßnahmen
während
des gesamten Unfallablaufs, der beispielsweise bei einem Überschlag
relativ lang sein kann, in seiner Position bleibt. Will man das
auch mit einem Gassack erreichen, der ja wie oben beschrieben einen
hohen Innendruck haben muss, so muss man einen relativ großen Aufwand
hinsichtlich der mechanischen Stabilität und der Dichtigkeit des Gassacks
betreiben.
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6 zeigt
ein Ausführungsbeispiel,
das demjenigen aus 5 ähnlich ist,
jedoch mit einem Doppelkniehebelmechanismus arbeitet. Hierbei wird nicht
nur ein Ausklappen, sondern ein vollständiges Ausstellen des beweglichen
Teils 30 der Innenverkleidung, ähnlich dem Ausführungsbeispiel
in 4, erreicht.
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7 zeigt
ein Ausführungsbeispiel,
wobei der Linearantrieb 36 auf den Knotenpunkt eines Scherenmechanismus 44 wirkt.
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- 10
- Steuerungseinheit
- 12
- Beschleunigungssensor
- 14
- Belegungssensor
- 16
- Gurtsensor
- 20
- Seitengassack
- 22
- Prallfläche
- 24
- Gasgenerator
des Seitengassacks
- 25
- Gasgenerator
des Frontgassacks
- 30
- beweglicher
Teil
- 32
- Oberfläche
- 34
- Faltenbalg
- 36
- Linearantrieb
- 38
- Kniehebelmechanismus
- 40
- Scharnier
- 44
- Scherenmechanismus
- 50
- Tür
- 56
- Fenster
- 58
- Frontgassack
- 58a
- Prallfläche des
Frontgassacks
- 62
- Innenverkleidung
- L
- Fahrzeuglängsachse
- E
- Leitelement
- φ
- spitzer
Winkel