DE4201824A1 - Schwenkbares insassen-rueckhaltesystem fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Insassen-Rückhaltesystem zum Rückhalten der Insassen beim Aufprall eines Fahrzeugs. Ein bekanntes Beispiel hierfür sind Sicherheitsgurte. Als aktive Rückhaltesysteme sind weiterhin Luftsäcke vorgeschlagen wor­ den, die in Fahrtrichtung vor den Insassen installiert und in Aufprallsituationen aufgeblasen werden. Nachteilig bei den bekannten Maßnahmen ist es, daß Sicherheitsgurte viel­ fach nicht angelegt werden bzw. nicht zur Verfügung stehen. Bei Luftsäcken besteht die Gefahr, daß sie durch ihre explo­ sionsartige Ausdehnung und den entstehenden Überdruck ein mögliches Panikverhalten der Insassen noch verstärken. Beide bekannten Maßnahmen können darüber hinaus nicht den Effekt vermeiden, daß der Fahrgast unter dem Gurt bzw. dem Luftsack hindurch in den Fußraum des Fahrzeuges rutscht und dort un­ geschützt aufprallt.

Aus der DE-OS 25 37 212 ist weiterhin ein Rückhaltesystem bekannt, welches beim Einsteigen des Fahrers mittels einer Tasteinrichtung in einen geeigneten Abstand zum Knie bzw. Schienbein des Fahrers herausgefahren und dort zur Vermei­ dung des o.g. "Tauch"-Effekt (sub merging) belassen wird. Nachteilig bei einem derartigen System ist, daß es, abgese­ hen von optischen Gesichtspunkten, die Bewegungsfreiheit der Insasen beeinträchtigt und das über die gesamte Lebensdauer des Fahrzeuges, obwohl die zu verhütende Gefahrensituation möglicherweise nie eintritt.

Die Erfindung geht daher aus von einem Rückhaltesystem der sich aus dem Oberbegriff des Hauptanspruchs ergebenden Gat­ tung und hat sich zur Aufgabe gestellt, die bekannten Rück­ haltesysteme zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die sich aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs ergebenden Maßnahmen gelöst. Die Er­ findung besteht im Prinzip also darin, das Aufprallelement im Gefahrenfall und dort notwendigerweise mit großer Be­ schleunigung herauszuschwenken. Diese Schwenkbewegung, wel­ che von einem Teil des Aufprallelementes nur geringfügige Wege verlangt, läßt sich mit vergleichsweise wenig Energie­ aufwand durchführen, da hier geringere Beschleunigungskräfte verlangt werden als bei einem entsprechenden Herausfahren des Aufprallelements. Außerdem geschieht dieses Heraus­ schwenken erst zum Zeitpunkt der drohenden Gefahr, so daß während der übrigen Zeit die Bewegungsfreiheit des Fahrga­ stes voll erhalten bleibt. Das Herausfahren des Rückhaltesy­ stems ist auch nicht durch den Fahrgast beeinlußbar, so daß hier menschliches Versagen keine Nachteile zeigt.

Das erfinderische Prinzip ist auch anwendbar, um zu verhin­ dern, daß Fahrgäste nicht sich an der Scheibe verletzen. Be­ sonders vorteilhaft ist aber die Anwendung der Merkmale nach Anspruch 2, um den bekannten Effekt des "Tauchens" zu ver­ meiden.

Eine Verbesserung der Sicherheitswirkung läßt sich in Wei­ terbildung der Erfindung durch die Anwendung der Merkmale nach Anspruch 3 erreichen, indem vorzugsweise zusätzlich zu der Schwenkbewegung noch eine gradlinige Belegung des Auf­ prallelementes zu der zu schützenden Körperregion des Fahr­ gastes hin ermöglicht wird. Hierdurch läßt sich die Stellung des Aufprallelementes an die des Fahrgastes und seine Kör­ pergröße besser anpassen. Bei einer kombinierten Bewegung läßt sich gleichzeitig auch noch eine erhöhte Geschwindig­ keit für das Herausfahren des Aufprallelementes erreichen.

Dabei kann der Bewegungsablauf der beiden Bewegungen nach­ einander erfolgen, um beispielsweise aufgrund des geometri­ schen Aufbaues des Fahrzeuges ein Herausschwenken erst zu ermöglichen, aber auch, gemäß der Verbesserungsmaßnahmen nach Anspruch 4 wie weiter oben erläutert, gleichzeitig er­ folgen.

Bei dem Aufprallelement handelt es sich vorzugsweise um eine durchgehende Platte, um unabhängig von den Sitzstellungen des Fahrgastes eine gleichbleibende Sicherheit zu erreichen. Die geometrischen Vorgaben in einem Fahrzeug mögen es aber auch geraten erscheinen, mehrere kleinere Aufprallelemente gleichzeitig herauszufahren.

Vorteilhafterweise läßt sich gemäß der Verbesserung nach Fig. 6 eine derartige Prallplatte als untere Begrenzung des Armaturenteils im Fahrzeug ausgestalten bzw. als untere Be­ grenzung eines Ablagefachs, Handschuhfachs oder ähnlichem.

Eine besonders gute Schutzwirkung läßt sich durch die Anwen­ dung der Merkmale nach Anspruch 7 erreichen, indem hier ört­ liche Überlastungen der zu schützenden Körperteile weitge­ hend vermieden werden.

In Weiterbildung der Erfindung läßt sich die erfindungsge­ mäße Sicherheitseinrichtung gemäß der Merkmalskombination nach Anspruch 8 als aktive Sicherheitseinrichtung gestalten. Hierzu wird man zweckmäßigerweise gemäß der Merkmalskombina­ tion nach Anspruch 9 für das Herausfahren der Rückhalteein­ richtung gesonderte Energiespeicher vorsehen, die zu einem schlagartigen Herausbewegen des Aufprallelements in der Lage sind.

Die Schwenkbewegung kann dabei so erfolgen, daß das schwen­ kende Ende des Aufprallelements in seiner Normalstellung im wesentlichen in Fahrtrichtung zeigt und im Gefahrenfalle aus dieser Richtung nach unten und zu den Füßen des Fahrgastes hin geschwenkt wird.

Um eine platzsparende und mit großer Geschwindigkeit Energie freigebende Speicheranordnung zu erhalten, empfiehlt sich die Anwendung der Merkmalskombination nach Anspruch 11. Eine derartige Anordnung wird vorzugsweise in ein eine lineare Bewegung ausführendes Betätigungsglied eingebaut, wobei dann durch die entsprechende Anordnung der Prallplatte die linea­ re Bewegung in eine Schwenkbewegung der Platte umgesetzt werden muß.

Die hier mit Vorzug einzusetzenden Schwenkhebel können in Weiterbildung der Erfindung symmetrisch zur Prallplatte an deren beiden Enden und am Fahrzeug befestigt sein. In Wei­ terbildung der Erfindung sollte dafür Sorge getragen werden, daß über eine ergänzende Spanneinrichtung die Speicher auf­ geladen bzw. deren Aufladung beim Starten des Fahrzeugs überprüft wird. Um ein möglichst nahes Heranfahren des Auf­ prallelements an die zu schützenden Körperteile des Fahrga­ stes zu erreichen, empfiehlt sich die Verwendung der Merkma­ le nach Anspruch 15. Hierdurch werden die Beschleunigungswege der zu schützenden Körperteile stark verkürzt, ehe es zu ei­ nem Kontakt mit der Rückhalteeinrichtung kommt.

Eine besonders einfache Einrichtung zum Synchronisieren der die Prallplatte antreibenden Betätigungsglieder und zum Auf­ laden der Energiespeicher nach einer Betätigung des Rückhal­ tesystems ergeben sich nach Anspruch 16.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 in schematischer und teilweise abgebrochener Darstellung den Schwenkmechanismus einer Prall­ platte, die an den Seitenwänden und dem Armatu­ renbrett befestigt ist,

Fig. 2 in teilweise geschnittener und symbolischer Dar­ stellung ein Betätigungsglied zur Erzeugung ei­ ner Linearbewegung, die in eine Schwenkbewegung und/oder Linearbewegung von der Prallplatte um­ gesetzt wird,

Fig. 3 in symbolischer Darstellung einen Energiespei­ cher in geladenem und entladenem Zustand,

Fig. 4 in symbolischer Darstellung das mit einem Ener­ giespeicher versehene Betätigungsglied gemäß Fig. 2 einschließlich der Schwenkhebel der Prallplatte gemäß Fig. 1,

Fig. 5 in symbolischer Darstellung eine Draufsicht auf die Rückhalteeinrichtung mit einer Bewegungs­ steuerung und Einrichtung zum Aufladen der Ener­ giespeicher,

Fig. 6 in vergrößerter symbolischer und herausgebroche­ ner Darstellung die Anordnung der Schwenkhebel nach Fig. 1,

Fig. 7 in symbolischer Darstellung die Sitzposition ei­ nes Fahrgastes außerhalb einer Gefahrensitua­ tion,

Fig. 8 die Sitzposition eines Fahrgastes gemäß Fig. 7 mit herausgefahrenem Aufprallelement,

Fig. 9 bis 11 die Anwendung des erfindungsgemäßen Rückhaltesystems zum Schutz des Kniebereiches sowohl für einen Fahrgast auf einem Vordersitz als auch für einen Fahrgast auf einem Hintersitz.

Fig. 12 bis 14 in symbolischer Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel.

Fig. 1 zeigt eine Seitenwand 29 des Kraftfahrzeugs und einen Teil des Armaturenbrettes 1. An dem Armaturenbrett 2 ist über ein Scharnier 9 ein erster Schwenkhebel 5 drehbar gela­ gert. An dem anderen Ende des Schwenkhebels 5 ist über ein zweites Scharnier 8 das zum Armaturenbrett 1 hinweisende En­ de eines Aufprallelementes 3 drehbar gelagert. An dem als Aufprallplatte ausgestalteten Aufprallelement 3 greift eine Schwenkachse 4 an, die durch ein in der Zeichnung nicht dar­ gestelltes Betätigungsglied linear durch Herausfahren ver­ schiebbar ist. Durch eine derartige Verschiebung gelangt die Schwenkachse 4 in die Stellung 4a. Eine derartige Verschie­ bung würde ohne die Wirkung der Schwenkhebel 5, 6 dazu füh­ ren, daß die Aufprallplatte 3 in die gestrichelt gezeichnete Stellung 3a gelangte.

Hierbei ist allerdings nicht die Wirkung der beiden Schwenk­ hebel 5 und 6 berücksichtigt, durch welche die Aufprallplat­ te 3 zusätzlich zu der Parallelverschiebung noch eine Schwenkbewegung durchführt. Durch die Wirkung dieser Schwenkhebel 5, 6 gelangen nach der Verschiebung die Schwenk­ achse 4 in die Stellung 4a und die Bauelemente 3, 4, 5 und 6 in die strichpunktiert gezeichnete Lage, in der diese Bau­ elemente unter den Nummern 3b, 5a, 6a und 7a aufgeführt sind.

Der Vorteil dieser Schwenkhebel ist ohne weiteres einzuse­ hen, da hierdurch zum einen verhindert wird, daß das obere Ende der nur herausgefahrenen Aufprallplatte 3a zu weit und mit spitzem Ende versehen zum Fahrgast hinweist, dagegen bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform die Spitze am Schwenk­ ende der Platte vom Fahrgast zurückgenommen ist, während der Fußbodenraum weit nach vorne liegend durch die Platte 3b ab­ geriegelt wird und so verhindert, daß der Fahrgast in den Fußraum im Aufprallfall rutschen kann.

Fig. 2 zeigt in symbolischer Darstellung einen erfindungsge­ mäßen Aufprallmechanismus, mit dem die Schwenkachse Fig. 4 in Fig. 1 in die Lage 4a gebracht und damit die Aufprall­ platte 3 herausgeschwenkt werden kann. Dabei ist ein die beiden Seitenwände 29 des Fahrgastraumes miteinander verbin­ dender Balken 17 vorgesehen, der mit einer Schiene 16 ver­ bunden ist. Die Führungsschiene 16 umfaßt eine Führungsplat­ te 13 an ihren äußeren Kanten, so daß diese von den beiden seitlichen Schienenabschnitten der Schiene 6 umfaßt und dort in Längsrichtung verschiebbar angeordnet sind. Zur leichte­ ren Verschiebbarkeit dient ein Kugellager, wie es durch die Kugel 14 angedeutet ist.

Zwischen den Seitenwänden 29 ist eine Welle 10 drehbar, an­ sonsten aber ortsfest gelagert, auf der ein Antriebszahnrad 11 sitzt. Dieses Antriebszahnrad wirkt mit seinen Zahnflan­ ken auf eine mit der Führungsplatte 13 fest verbundene Zahn­ stange 12 ein. Wird die Führungsplatte 13 in der Zeichnung nach links in ihre strichpunktiert gezeichnete Lage 16 ver­ schoben, so wird hierdurch über die Flanken des Zahnrades 11 die als Synchronwelle dienende Welle 10 angetrieben. Diese Synchronwelle 10 hatte u. a. die Aufgabe, ein in Fig. 5 dar­ gestelltes zweites, symmetrisch hinsichtlich der Aufprall­ platte 3 angeordnetes Betätigungsglied in seiner Bewegung mit dem in Fig. 2 dargestellten Betätigungsglied zu syn­ chronisieren, indem keines der beiden Betätigungsglieder die zugehörige Führungsplatte 13 schneller bewegen kann, als das andere.

In Fig. 2 ist weiterhin noch eine Halterung 18 zu erkennen, die in Form eines Winkels auf die Führungsplatte 13 aufge­ schraubt ist. Diese Halterung dient als Angriffspunkt für einen in Fig. 2 nicht dargestellten Energiespeicher, der sich an seinem anderen Ende an dem ortsfesten Balken 17 ab­ stützt, so daß im Auslösungsfall der Energiespeicher auf die Halterung 18 einwirkt und damit die Führungsplatte 13 in Fig. 2 nach links bewegt.

In Fig. 3 ist der das Betätigungsglied antreibende Energie­ speicher einmal im geladenen Zustand und einmal im entlade­ nen Zustand dargestellt. Der Energiespeicher besteht aus ei­ ner ersten, zweiten und dritten Zylinderhülse 25, 25a und 26, die teleskopartig ineinander verschiebbar angeordnet sind. Jede der drei Zylinderhülsen besitzt einen ersten, zweiten bzw. dritten Boden 25, 25b bzw. 26a, der die Zylinderhülsen in Fig. 3 unten verschließt, so daß drei ineinander ver­ schachtelte nach oben offene Hülsen entstehen. Zwischen der ersten Hülse 25 und der zweiten Hülse 25a ist eine erste Fe­ der 23 angeordnet, während zwischen der zweiten Hülse 25a und der dritten Hülse 26 sich eine zweite Feder 24 befindet. Diese beiden Federn haben das Bedürfnis, aufgrund der Feder­ spannungen die jeweils über ihnen liegende Hülse nach außen zu drücken, so daß beim Entspannen des mechanischen Energie­ speichers, wie in Fig. 3 rechts gezeigt, die dritte Hülse 26 mit ihrem offenen Ende die maximale Ausdehnung gegenüber dem ersten Boden 28 besitzt.

Die Verwendung des teleskopartigen Energiespeichers gemäß Fig. 3 hat den besonderen Vorteil, daß zum einen dieser Energiespeicher im geladenen Zustand sehr wenig Raum bean­ sprucht, zum anderen aber die erreichbare Beschleunigung be­ sonders groß ist, weil die beiden Federn in den inneren Hül­ sen 25a und 26 beim Auslösen des Speichers gleichzeitig sich entspannen können und damit dem oberen Ende 27 des Speichers eine erhebliche Geschwindigkeit verleihen.

Fig. 4 zeigt das Zusammenwirken des in Fig. 3 dargestellten Energiespeichers 19 mit dem Betätigungsglied nach Fig. 2, wie dies schon weiter oben beschrieben wurde. Außerdem ist in dieser Figur nochmals die Lage der Schwenkhebel im Ruhe­ zustand der Rückhalteeinrichtung gestrichelt angedeutet. Entsprechendes gilt für die Schwenkachse 4, die in Fig. 4 ebenfalls strichpunktiert gezeigt ist. Es ist weiterhin ge­ zeigt, daß die Schwenkachse 4 durch das vordere Ende der Führungsplatte 13 über die Halterung 18 von dem Energiespei­ cher 19 angetrieben wird.

Fig. 5 zeigt in symbolischer Darstellung und in Draufsicht die Betätigungssteuerung gemäß der Erfindung.

Die Fig. 5 stellt die Anordnung der Schutzeinrichtung in Draufsicht und ohne Abdeckung dar. Die Seitenwände 29 sind in dem Armaturenbrett integriert und mit der Trennwand zwi­ schen Motorraum und Fahrgastraum fest verbunden. Zwischen den Seitenwänden ist die festmontierte Trägerbrücke 17 wei­ ter oben als Balken bezeichnet angeordnet. Auf der Träger­ brücke sind die Antriebselemente - Federteleskope 19 -, die Konsole 21a zur Aufnahme einer Kupplung 21 und eine weitere Konsole für die Rückfahrmotoren (sind nicht dargestellt). Die Synchronwelle 10 ist beidseitig in den Seitenwänden drehbar gelagert. Auf dieser Welle unterhalb der Zahnstangen 12 befinden sich die Zahnräder 11. Neben der Kupplung ist das Schneckenrad 22 zum Zurückfahren der Prallplatte 3 ange­ ordnet. In den Seitenwänden 29 sind die Linear-Führungsele­ mente 13, 14 eingelassen, und zwar so, daß deren Seite 13 mit den Wänden fest verbunden ist, und auf der Seite 14 die Zahnstangen 12 befestigt sind. So kann sich die Zahnstange linear bewegen, wenn die Synchronwelle ausgekuppelt ist. Auf den Zahnstangen sind die L-förmigen Halterungen 18 befe­ stigt, wobei an deren verlängerten Seiten eine Bohrung zur Aufnahme der Bolzen 19a (Achse) angeordnet ist. Die andere Seite der Halterung 18 ist mit der Vorderseite des Teleskop­ antriebs 19 fest verbunden.

Die Prallplatte 3 ist zwischen den Seitenwänden beweglich untergebracht. Der untere schalenartige Teil dieser Platte erstreckt sich etwa bis in die Tiefe der Trägerbrücke und bildet die Decke des Fußraumes. Die Prallplatte hängt nur an den Laschen 3a bzw. an dem Bolzen 19a. Die Laschen 3a sind in der verbreiterten Oberkante der Prallplatte verankert, wo auch die Hebel 6 (das erste Glied des Schwenkmechanismus) drehbar gelagert ist. (siehe Fig. 6).

Der Bewegungsablauf ist dabei wie folgt:
In der Fig. 5 sind die Teleskopantriebe 19 in zusammenge­ preßtem Zustand dargestellt. Die Federkraft wirkt auf die Trägerbrücke 17 und auf die Halterung 18, die durch die kinetische Kette: Zahnstange, Zahnrad, Synchronwelle, Kupp­ lung in der aufgespannten Position gehalten wird ("stand by"-Position). Wenn die Snychronwelle durch die Kupplung ausgekoppelt wird, dehnt sich der Teleskopantrieb aus, wobei die Halterung und die daran befestigten Teile, somit auch die Prallplatte, in die Richtung eines der Fahrzeuginssassen geschoben werden. Bei dem Schwenkmechanismus ist die maxima­ le Hublänge der Oberkante der Prallplatte kürzer als die Hublänge des Aufhängebereiches der Prallplatte, und somit entsteht eine Dreh- bzw. Schwenkbewegung der Prallplatte um die Achse 19a. Dadurch wird die Prallplatte nicht nur in die Nähe der Knie des Beifahrers geschoben, sondern auch die Hö­ he des Fußraumes gleichzeitig reduziert, wodurch das teil­ weise Hineingepreßtwerden des Fahrzeuginsassen verhindert werden kann.

Statt des hier beschriebenen Antriebskonzept mittels im Nor­ malzustand vorgespannter Federn läßt sich auch wie folgt vorgehen:
Im Gegensatz zu den bekannten Federn wird ein pneumatischer Antrieb vorgeschlagen. Über die Pneumatikpumpe kann der Knieschutz mittels Zylinder mit Überdruck oder Vakuum bewegt werden. Gleichzeitig füllt die Pumpe einen Druckspeicher mit ca. 3 bar Luftdruck. Über ein Schaltventil wird bei einem drohenden Unfall der Druckspeicher durch einen Sensor ange­ steuert und der Knieschutz in kurzer Zeit ausgefahren. Ein­ gefahren wird der Knieschutz danach wieder über die Vakuum­ seite der Pumpe.

In Fig. 6 ist nochmals der schon im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebene Schwenkmechanismus dargestellt, in dem die bei­ den Schwenkhebel 5 und 6 und die die entsprechenden Schar­ niere 7, 8, 9 bildenden Achsen sowie die Prallplatte 3 und das Armaturenbrett symbolisch und in teilweise gebrochener Dar­ stellung vergrößert herausgezeichnet wurden.

Fig. 7 und 8 zeigen symbolisch die Wirkung der erfindungsge­ mäßen Rückhalteeinrichtung, die aktiv im Gefahrenfalle betä­ tigt wird und durch Abriegeln des Fußraumes im Fahrzeug ein Abtauchen des Fahrgastes verhindern soll. Die Abtauchbewe­ gung des Fahrgastes wird durch ein schnelles Herausfahren eines Knieschutzes verhindert. Fig. 7 deutet zum einen die Bewegungsfreiheit des Fahrgastes im Normalzustand an, wäh­ rend Fig. 8 den herausgefahrenen Zustand des Knierückhalte­ systems andeutet.

Aus den Fig. 9 bis 11 sind noch die verschiedenen Anwen­ dungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Knieschutzes zu er­ kennen. Dabei ist wichtig zu sehen, daß der Knieschutz gemäß den Fig. 9 bis 11 sowohl für den Fahrgast auf einem der Hin­ tersitze als auch für einen Fahrgast auf den Vordersitzen anwendbar ist, wobei auf den Vordersitzen sowohl der Fahrer als auch der Beifahrer geschützt werden kann. Dieser Schutz geschieht gemäß der Erfindung mit einem aufblasbaren Luft­ kissen, welches ggf. an seiner vorderen Fläche eine dem Fah­ rer zugewandte Prallplatte tragen kann. Gemäß Fig. 10 kann ein derartiger Schutz aber auch durch ein schräg nach unten gerichtetes lineares Herausfahren des Unterteils des Armatu­ renbretts geschehen. Fig. 11 deutet wieder für beide Sitzpo­ sitionen die Möglichkeit an, die Prallplatte oder ein ande­ res geeignetes Aufprallelement herauszuschwenken, um so den vorderen oder hinteren Fahrgast zu schützen.

Fig. 12 bis 14 beschreiben ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der Energiespeicher durch eine Reihe voneinander parallelgeschalteteten Spiralfedern gebildet ist, wobei das Aufprallelement mittels eines Elektromagneten in seiner Normallage gehalten wird. Die Auslösung des ausschwenkbaren Knieschutzes geschieht durch Betätigung des Elektromagneten, der durch einen Auslösestrom seine Haltekraft gegenüber dem Aufprallelement verliert, so daß die Spiralfedern das Aufprallelement in seine Endlage ausschwenken können, in der es durch ein Gesperre verriegelt wird, so daß das Aufprallelement nicht infolge von im Crash-Falle auftretender Kräfte in seine Normallage zurückweichen kann, sondern diese Kräfte aufnimmt.

Die Fig. 12 bis 14 zeigen eine gegenüber dem Chassis des Fahrzeugs fixierte Grundplatte 31, auf der ein rechter Lagerbock 33 und ein linker Lagerbock 34 befestigt sind. In dem Lagerbock ist eine Lagerwelle 53 sowie eine Antriebswelle 54 drehbar gelagert. Mit den beiden genannten Wellen sind ein Dreharm 36 und ein Schwenkarm 40 derart verbunden, daß sie um die Längsachsen der Welle zu drehen vermögen. Diese beiden Arme 36 und 40 greifen im Abstand drehbar über Bolzen 42 an einer Halteplatte 41 an, die den Knieschutz 45 trägt. Der Knieschutz 45 wird, wie aus Fig. 12 ersichtlich, an seinen beiden Enden jeweils von einer Halteplatte 41 getragen, wobei die beiden Halteplatten symmetrisch angeordnet sind. Für die Führung der beiden Halteplatten 51 hinsichtlich der Arme 36 und 40 sowie der anderen beweglichen Teile gilt für die rechte und linke Seite des Knieschutzes 45 das gleiche. Es wird also jeweils der Bewegungsmechanismus nur einer der beiden Seiten stellvertretend für beide Seiten nachfolgend erläutert.

Ebenfalls um die Längsachse X der Antriebswelle 54 schwenkbar ist eine Profilplatte 50 mit U-Profil, die starr mit dem Dreharm 36 gekoppelt ist, so daß beim Schwenken der Profilplatte 50 ebenfalls der Dreharm 36 um die Achse X der Antriebswelle 54 geschwenkt wird. Dabei kann die Profilplatte entweder mit den der Grundplatte abgewandten freien Enden der Dreharme 36 verbunden sein oder aber auch über die Antriebswelle 54 starr mit den Dreharmen 36 gekoppelt sein. Im Normalzustand, in dem der Knieschutz nicht ausgelöst ist, wird durch einen Auslösemagnet 46 die Profilplatte 50 in ihrer Ausgangslage gehalten, wodurch auch der Knieschutz 45 in seiner Ausgangslage bleibt.

Der Auslösemagnet 46 ist gemäß Fig. 14 über einen Lagerbock 49 und ein Gelenk 47 sowie über einen Bolzen 48 an der Grundplatte 31 angelenkt, um die Winkellage des Auslösemagneten gegenüber der Profilplatte 50 einstellen zu können. Der Magnet kann aber auch starr gegenüber der Grundplatte 31 befestigt sein.

Auf der Antriebswelle 54 sitzen in Abstand zueinander zehn, beispielsweise als Spiralfedern ausgestaltete Biegefedern 51, die mit ihrem einen freien Ende in einer Federleiste 52 arretiert sind, während sie mit ihrem anderen freien Ende auf die Profilplatte 50 einwirken. Die Stärke des Auslösemagneten 46 ist nun derart eingestellt, daß im Normalzustand dieser die Profilplatte 50 entgegen der Kraft der Biegefedern 51 in ihrer Normallage zu halten vermag, wodurch auch der Knieschutz 45 in seiner Normallage verbleibt.

Ist nun der Crash-Fall gegeben, so wird mittels einer in der Zeichnung nicht dargestellten Auslösewicklung ein Strom auf den Auslösemagneten 46 gegeben, welcher hierdurch wirkungslos wird und die Profilplatte 50 freigibt. Hierdurch wird die Kraft der Federn 51 wirksam, die die Profilplatte 50 und damit den Knieschutz 45 in seine Endlage schwenken. Aufgrund der Kraft der Federn geht diese Schwenkbewegung sehr schnell vor sich, so daß das Bedienungspersonal des Kraftfahrzeuges sicher vor der Aufprallwirkung geschützt wird. Mit dem Dreharm 36 ist weiterhin noch eine Einrastscheibe 37 starr gekoppelt, so daß diese der Schwenkbewegung des Dreharms 36 folgt. Infolgedessen gleitet die Oberkante der Einrastscheibe 37 unter einen Rasthebel 35 entlang, der mittels eines Drehbolzens 44 drehbar in einem Halteblock 32 gegenüber der Grundplatte 31 gehalten ist. Die Stirnfläche der Einrastscheibe 37 ist mit einer Rastnut 55 versehen, in welcher nach einer entsprechenden Schwenkbewegung eine Rastnase am vorderen Ende des Rasthebels 35 eingreift. Auf diese Weise kann bei einem Aufprall der ausgefahrtene Knieschutz 45 nicht mehr (in Fig. 13 entgegen dem Uhrzeigersinn) in Richtung seiner Normalstellung ausweichen, so daß der Knieschutz 45 voll die beim Crash auftretenden Kräfte aufnehmen kann.

Um den Rasthebel 35 in Eingriff mit der Rastnut 55 zu halten, wird der Hebel mittels einer symbolisch dargestellten Rastfeder 56 vorgespannt.

Die beiden auf der Welle angeordneten Scheiben 38, 39 sollen eine seitliche Verschiebung dieser Welle in Richtung der Längsachse verhindern, was aber auch durch andere Maßnahmen erreicht werden kann.

Um nun nach einem Herausfahren des Knieschutzes 45 in seine Endlage beispielsweise in einem Crash-Fall diesen wieder in seine Normalstellung zurückfahren zu können, muß eine Kraft auf die Bedienwelle 33 derart ausgeübt werden, daß das mit ihr verbundene Ende des Rasthebels 35 in Fig. 13 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt wird, so daß die Rastnase des Rasthebels 35 aus der Rastnut 55 herausfährt und somit der Knieschutz 45 entgegen der Kraft der Federn 51 in seine Normallage zurückgefahren werden kann, so daß die Kraft des Magneten 46 wirksam wird und diese den Knieschutz 45 über die Profilplatte 50 in der Ausgangsstellung feshält.

Man erhält somit eine Einrichtung, die sowohl sehr schnell über einen Stromstoß an dem Magneten ausgelöst werden kann, als auch mit großer Geschwindigkeit den Knieschutz in seine Endlage fährt.

Claims (23)

1. Rückhaltesystem für Insassen eines Kraftfahrzeugs mit einem zu dem im Aufprallfall zurückzuhaltenden Körperteil hin bewegbaren, vor dem Fahrzeuginsassen am Fahrzeug be­ festigten Aufprallelement, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Aufprallelement (3) um eine quer zur Fahrzeuglängsachse und insbesondere horizontal verlaufende Achse (19a) schwenkbar ist.

2. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schwenkachse (19a) in einer oberhalb der Knie des Fahrgastes befindlichen Ebene liegt und das Aufprallelement (3) zu den Knien des In­ sassen hin schwenkbar ist (von 3 nach 3b in Fig. 1).

3. Rückhaltesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Aufprallelement (3) in Richtung zu dem zurückzuhaltenden Körperteil (von 4 nach 4a in Fig. 1) Linie A ausfahrbar ist.

4. Rückhaltesystem nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ausfahrbewegung (von 3 nach 3a; von 4 nach 4a in Fig. 1) ohne zeitliche Trennung und vorzugsweise gleichzeitig zur Schwenkbewegung erfolgt.

5. Rückhaltesystem nach einem der vorangegangenen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Auf­ prallelement (3) eine Platte ist.

6. Rückhaltesystem nach Anspruch 5 und einem der vorange­ gangenen Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Prallplatte (3) in ihrer Normalstellung die obere Begrenzung für den Fußraum des Fahrgastes bil­ det.

7. Rückhaltesystem nach einem der vorangegangenen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß das Auf­ prallelement (3) an die Form des zu schützenden Körper­ teils angepaßt und mit energieverzehrendem Dämpfungsma­ terial versehen ist.

8. Rückhaltesystem nach einem der vorangegangenen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß eine Be­ wegungssteuerung (10-22) vorgesehen ist, die die Bewe­ gung des Aufprallelements (3) durchführt, falls die für eine Gefahrensituation kennzeichnenden Parameter erfüllt sind.

9. Rückhaltesystem nach Anspruch 8 und einem der vorange­ gangenen Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Bewegungssteuerung (10-22) mit einem die Ausfahrbewegung auslösenden Detektor und einem die Ausfahrbewegung antreibenden Energiespeicher (23-28, Fig. 3) versehen ist.

10. Rückhaltesystem nach einem der vorangegangenen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufprallelement unterhalb des Armaturenbretts angeordnet ist und in seiner Normallage mit seinem offenen Ende im wesentlichen in Fahrtrichtung zeigt.

11. Rückhaltesystem nach einem der vorangegangenen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher durch eine Teleskopfederanordnung (25, 25a, 26), eine Torsionsfederanordnung, eine Spiralfe­ deranordnung oder durch einen mit einem Druckspeicher pneumatischen Antrieb gebildet ist.

12. Rückhaltesystem nach Anspruch 3, 11 und einem der voran­ gegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Teleskopfederanordnung in einem, eine lineare Bewegung ausführenden Bewegungsglied (19) ange­ ordnet ist.

13. Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 12 und einem der vorangegangenen Anprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Aufprallelement (3) über min­ destens einen Schwenkhebel (5, 6) am Fahrzeug, vorzugs­ weise Armaturenbrett (1), befestigt ist.

14. Rückhaltesystem nach einem der vorangegangenen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß eine über einen Motor betätigte Spanneinrichtung zum Laden der Energiespeicher vorgesehen ist.

15. Rückhaltesystem nach einem der vorangegangenen Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tasteinrichtung vorgesehen ist, die aufgrund des Stand­ ortes des zu schützenden Körperteils das Ende des Aus­ fahr- und/oder Schwenkbereiches festlegt und eine darüber hinaus gehende Bewegung verhindert.

16. Rückhaltesystem nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei Betätigungsglieder (19) vor­ gesehen sind, die an den beiden äußeren Enden der Auf­ prallplatte (3) eingreifen und die über einer Synchron­ welle (10) miteinander verbunden sind, welche sowohl zum gemeinsamen Aufziehen der Energiespeicher (23-28) in den Betätigungsgliedern (19) als auch zur koordinierten Ausfahrbewegung der beiden Betätigungsglieder dient.

17. Rückhaltesystem nach Anspruch 9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher durch mehrere parallelgeschaltete Spiralfedern (51) gebildet ist, die gemeinsam auf das Aufprallelement (45) einwirken (Fig. 12 bis Fig. 14).

18. Rückhaltesystem nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Spiralfedern (51) auf eine mit dem Aufprallelement (45) gekuppelte Profilplatte (50) einwirken, welche mittels eines Elektromagneten (46) in ihrer, außerhalb der Gefahrensituation gegebenen Normallage gehalten ist, wodurch auch das Aufprallelement (45) seine Normallage einnimmt.

19. Rückhaltesystem nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit der Profilplatte (50) und damit dem Aufprallelement (45) ein Gesperre (33, 55) gekuppelt ist, welches in seinem eingeschalteten Zustand eine Rückbewegung des Aufprallelements (45) aus der ausgefahrenen Endlage in die Normallage verhindert.

20. Rückhaltesystem nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zum wahlweise Rückfahren des Aufprallelements (45) aus seiner Endlage in seine normale Ausgangslage die Wirkung des Gesperres (33, 55) aufhebbar ist.

21. Rückhaltesystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilplatte (50) schwenkbar ist und an ihren beiden Enden mit dem schwenkbaren Aufprallelement (45) gekuppelt ist.

22. Rückhaltesystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (46) ein Dauermagnet ist, dessen Haltewirkung gegenüber der Profilplatte (50) durch einen über eine Auslösewicklung am Magneten (46) fließenden Auslösestrom aufhebbar ist.

23. Rückhaltesystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufprallelement (45) über zwei parallel zueinander an diesem angreifende Schwenkhebel (36, 40) gleichzeitig um zwei zueinander parallele Schwenkachsen (42) geschwenkt wird.