DE4418028A1 - Kinderrückhaltesystem - Google Patents

Kinderrückhaltesystem

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Description

Die Erfindung betrifft ein Kinderrückhaltesystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Gattungsgemäße Kinderrückhaltesysteme sind bekannt geworden aus dem DE-U1-91 12 614 (B60N 2/42) und dem DE-U1-92 08 309 (B60R 21/16). Wesentliche Bestandteile dieser Kinderrückhaltesysteme sind eine als Sitz ausgebildete Schale und ein als Spieltisch ausgebildetes Rückhaltelement, die gemeinsam durch einen Sicherheitsgurt an einem Fahrzeugsitz befestigt werden können. Wie auch in derEP-03 83 123-B1 (B60N 2/26) ist in dem Spieltisch ein aufblasbares Gaskissen nach Art eines Airbags angeordnet, um so die bei einem Fahrzeugunfall auftretenden Vorwärtsbewegungen des Kopfes und des Oberkörpers des Kindes weich abbremsen zu können. Gerade für den Schutz von Kindern ist eine solche Maßnahme besonders wichtig, weil bei diesen im Vergleich zu Erwachsenen der Kopf im Verhältnis zum Gesamtkörper sehr viel größer ist. Über die Schutzwirkung der gattungsge­ mäßen Kinderrückhaltesysteme hinausgehend werden in der EP-03 83 123-B1 auch Anordnungen für den Airbag beschrieben, die insbesondere bei Seitenaufprallunfällen die Schutzwirkung für das Kind erhöhen. Dies geschieht insbesondere durch die Zuordnung der aufblasbaren Gaskissen zu Seitenteilen einer im wesentlichen bügelförmigen Rückhalte­ einrichtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Kinderrückhaltesysteme so weiterzubilden, daß für eine Vielzahl unterschiedlicher Belastungsfälle und Anordnungen der das Kind aufnehmenden Schale eine gute Schutzwirkung für das Kind erzielt werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst mit dem kennzeichnenden Merkmal des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche enthalten besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.
Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Schale als Trägerkörper für das aufblasbare Gaskissen ist die Möglichkeit gegeben, unfallbedingte Verlagerungen des Kindes möglichst früh zu unterbinden. Das Kind wird also durch die aufgeblasenen Gaskissen regelrecht gegen die Schale gedrückt. Der Aufblasdruck ist dabei so gewählt, daß durch den Aufblasvorgang selbst der Kindskörper nicht unzulässig hoch beansprucht wird. Erst nach Fixierung des Kindskörpers gegen die Schale tritt die Rückhaltewirkung des danach allmählich erschlaf­ fenden Gaskissens ein. Mit der erfindungsgemäßen Ankopplung an die vorzugsweise als Sitz ausgebildete Schale ist es also möglich, den Kindskörper vorab rückhaltegerecht zu positionieren. Die zuvor beschriebene Wirkung kann beispielsweise durch einen Stufengas­ generator oder durch Kombination eines weich aufblasenden Gasgenerators mit einem Hochdruckgasgenerator erreicht werden. Deren Ankopplung an sogenannte Precrash- Sensoren ermöglicht eine sehr frühzeitige Auslösung und verbessert so die Schutzwirkung.
Die das Kind aufnehmende Schale ist gemäß eines ersten Grundkonzeptes sitzförmig ausgebildet und entspricht so in ihrer Formgebung den in den gattungbildenden Schriften gezeigten Sitzschalen.
Bei einem zweiten Grundkonzept ist die Schale wannenartig, beispielsweise nach der Art eines Kinderwagenbettchens, ausgebildet, um so insbesondere Säuglinge sicher transpor­ tieren zu können.
Ein drittes Grundkonzept bezieht sich auf Kindersitze, die integraler Bestandteil eines Fahr­ zeugsitzes sind. So ergibt sich eine Schale im Sinne der Erfindung, wenn zur Erzeugung einer Kindersitzfläche Polsterelemente aus der Rückenlehne heraus geklappt werden (siehe hierzu Test & Technik - auto motor sport 63 - S. 20 ff./1992). Die verbleibenden Polster­ elemente erzeugen in der Rückenlehne oder ggf. auch bei anderen Ausführungen in der Sitzfläche eine Vertiefung, durch die ein Trägerkörper im Sinne der Erfindung gebildet ist.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß insbesondere bei sitzförmigen Schalen in der sogenannten Reboard-Anordnung nach Frontalaufprallunfällen das trägheitsbedingte Herausrutschen des Kindes aus dem Sitz verhindert werden kann. Zu diesem Zweck ist bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel ein aufblasbares Gaskissen im oberen Lehnenbereich vorgesehen, welches nach Aktivierung durch einen Unfallsensor die Bewe­ gung des Kindes nach oben begrenzt. Der Aufblasdruck dieses Gaskissens ist dabei so gewählt, daß durch die Begrenzung der Bewegung das Genick des Kindes nicht gesund­ heitsgefährdend hoch beansprucht wird. Das Herausrutschen des Kindes nach oben kann auch durch ein unterhalb der Sitzfläche angeordnetes Gaskissen erreicht werden. Durch ein unfallbedingtes Aufblasen eines derart angeordneten Gaskissens werden die Beine des Kindes nach Art einer Klemmung gegen das Rückhalteelement festgelegt. Für Sitzschalen in Vorwärtsanordnung kann damit auch das sogenannte Submarining, also das Herausrutschen nach unten, unterbunden werden. Die zuvor beschriebene Klemmwirkung kann auch durch ein in dem Rückhalteelement angeordnetes Gaskissen erzielt werden, das in Richtung des Lehnenteils der Sitzschale und/oder der Sitzfläche aufgeblasen wird. Eine damit vergleich­ bare Wirkung wird auch mit einer aufblasbaren Sicherheitsgurteinrichtung erzielt, die an die Sitzschale gekoppelt ist.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Schale als Tragerkörper für das Gaskissen eröffnet aber auch die Möglichkeit, die Schale selbst gegenüber dem Fahrzeug über Gaskissen abzustützen. Für die bereits erwähnten Reboard-Anordnungen von sitzförmigen Schalen kann beispielsweise ein Aufblasen des Gaskissens nach oben oder nach hinten vorgesehen werden, um damit ggf. eintretenden Beaufschlagungen des Kindersitzes durch eine Arma­ turentafel oder eine Windschutzscheibe wirkungsvoll begegnen zu können. Dadurch können aber auch unfallbedingte Nickbewegungen der Sitzschale stark reduziert werden. Denkbar ist auch eine vollständige Bedeckung der Sitzschalenaußenseite mit aufblasbaren Gaskissen, um so um den gesamten Kindersitz herum bei einem Unfall eine schützende Gashülle auf­ bauen zu können. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn beispielsweise bei Kleinwagen der Kindersitz relativ nahe an einer Seitenwand untergebracht werden muß oder aber wenn neben dem durch einen Seitenaufprallunfall beaufschlagten Kindersitz noch eine weitere Person sitzt.
Durch mehrere nebeneinander angeordnete einzelne Gaskissen oder aber durch sogenannte Mehrkammer-Airbags kann in Verbindung mit entsprechend ausgelegten Sensor- oder Schaltersystemen auch dafür gesorgt werden, daß für Kinder unterschiedlicher Alterstufen jeweils eine optimale Schutzwirkung eingestellt werden kann.
Hervorzuheben ist, daß mit marktüblichen Airbagsystemen ein Kindersitz realisiert werden kann, der im Hinblick auf seine äußeren Abmessungen und das Gesamtgewicht sich kaum von den bislang üblichen Sitzschalen unterscheidet. Durch einfache Werkzeugänderungen können bereits bekannte Sitzschalen für den Einsatz von Airbag-Modulen hergerichtet werden. Besonders vorteilhaft sind Sitzschalen mit Ausnehmungen, in denen ein aus Gaskis­ sen und Gasgenerator gebildetes Airbagmodul nach Art eines Steckbausteins einsetzbar ist. Im Boden der Ausnehmung sind dabei Steckkontakte für elektrische Signalleitungen vorge­ sehen, die ihrerseits innerhalb des Sitzschalenkörpers verlegt sind und zu einer Anschluß­ buchse führen, durch die das gesamte Kinderrückhaltesystem an die elektrische Steuerein­ richtung des Fahrzeugs ankoppelbar ist.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine erste Variante für eine erfindungsgemäß hergerichtete, sitzförmige Schale und
Fig. 2 eine zweite Variante.
Man erkennt in schematischer Darstellung in Fig. 1 eine mit einer Polsterschicht 1 über­ zogene Sitzschale 2. Deren wesentliche Abschnitte sind hier eine Sitzfläche 3, ein Rücken­ lehnenteil 4 und Seitenwangen, von denen in dieser Ansicht nur eine sichtbar und mit 5 bezeichnet ist. Auf den Seitenwangen 5 ist hier ein als Spieltisch 6 ausgeführtes Rückhalte­ element abstützbar, das über einen mit Strichlinien angedeuteten Sicherheitsgurt 7 zusam­ men mit der Sitzschale 2 auf einem Sitz oder einer Nutzfläche eines hier nicht weiter darge­ stellten Fahrzeuges befestigbar ist. Zur Ausbildung der Sitzschale 2 als Trägerkörper sind in dieser Ausnehmungen 8-10 vorgesehen, in denen jeweils aus Gasgeneratoren 11-13 und von diesen aufblasbaren Gaskissen 14-16 gebildete Airbag-Module eingesetzt sind. Ein weiteres Airbagmodul 17 befindet sich in dem Spieltisch 6.
Zur Feststellung der Größe des Kindskörpers kann beispielsweise ein der Sitzfläche 3 zuge­ ordneter Gewichtssensor 18 oder ein Infrarotsensor 19 im Rückenlehnenteil 4 vorgesehen werden. Die von diesen Sensoren gemeldeten Signale werden einer Steuereinheit 20 zuge­ führt, die außerdem durch einen Crashsensor 21 und einen Kontaktschalter 22 mit Signalen beaufschlagbar ist. Der Kontaktschalter 22 kann beispielsweise in einer Armaturentafel des Fahrzeugs angeordnet sein und wird durch einen an der Sitzschale 2 befestigten Betäti­ gungsstab 23 beaufschlagt, sobald die Sitzschale 2 ordnungsgemäß in einer Reboard- Anordnung positioniert wurde. Durch die Betätigung des Kontaktschalters 22 ist außerdem die Auslösung eines im Fahrzeug angeordneten Airbags unterdrückbar. Abweichend von dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel kann für die aufblasbaren Gaskis­ sen 14-16 auch ein einzelner Gasgenerator vorgesehen werden, der sämtliche Gaskissen - ggf. unter Zwischenschaltung eines Ventilsystems - zentral beaufschlagt.
Je nach Unfallart können nun durch die Steuereinrichtung 20 die einzelnen Gaskissen 14-16 gemeinsam oder gesondert aufgeblasen werden.
Je nach Belastungsfall kann eine bestimmte Aktivierungsreihenfolge vorgegeben werden. Die zeitlichen Abstände zwischen den Aktivierungen sind bei einer bevorzugten Ausführungsform belastungsabhängig vorgegeben.
Durch eine Aktivierung des Gaskissens 14 kann beispielsweise die Sitzfläche 3 angehoben werden, um so die Beine des Kindes gegen den Spieltisch 6 festzulegen. Die gleiche Wirkung kann auch mit dem im Spieltisch 6 untergebrachten Airbagmodul 17 erzeugt werden. Das darin befindliche Gaskissen ist aber auch in herkömmlicher Weise so aufblasbar; daß bei einer Nickbewegung des Kopfes eine optimale Rückhaltewirkung erzeugt wird. Durch Beaufschlagung der Gaskissen 15 und 16 kann die Seitenwange 5 sowohl nach vorn als auch nach innen aufgeblasen werden, um so insbesondere bei Seitenaufprallunfällen das Kind wirksam zu schützen. In den mit 24 und 25 bezeichneten Positionen kann die gesamte Sitzschale 2 insbesondere bei der Reboard-Anordnung gegen die Armaturentafel oder die Windschutzscheibe des Fahrzeugs abgestützt werden. Auf diese Weisen können auch die Nickbewegungen der gesamten Sitzschale 2 auf ein Minimum reduziert werden.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Variante ist die insgesamt mit 2′ bezeichnete Sitzschale der Träger für ein aufblasbares Sicherheitsgurtsystem, dessen wesentliche Elemente zwei Hosenträgergurte 26 und 27 sowie ein daran angelenkter Beckengurt 28 sind. Diese aufblas­ baren Gurtelemente übernehmen ebenfalls die oben bereits beschriebenen Funktionen Vor­ positionierung und Rückhaltung. Für die Ausführung des aus den Gurtelementen 26 bis 28 gebildeten Gaskissens können Ein- oder Mehrkammersysteme vorgesehen werden. Die Be­ füllung mit Treibgas kann über Gasgeneratoren erfolgen, die in die Sitzschale 2 integriert sind und im Bereich von Anlenkpunkten 29 bis 32 angeordnet sind. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind in der Sitzschale 2′ Gasgeneratoren den Anlenk­ punkten 29 bis 31 zugeordnet. Nach Anlegen des Gurtsystems erfolgt dessen Schließung mittels eines üblichen Gurtschloßsystems 33. Auf die Hosenträgergurte 26, 27 kann ggf. verzichtet werden, wenn der Beckengurt 28 in Richtung des Oberkörpers des Kindes hin aufblasbar ist, und zwar gemäß der in Fig. 2 strichpunktiert dargestellten Linie. Der Verzicht auf Hosenträgergurte erleichtert die Handhabung und eliminiert zudem Fehler, die aus Fehl­ einstellungen bei der Hosenträgergurtlänge resultieren.
Insbesondere im Hinblick auf die Anordnung der Gaskissen und den zugehörigen Ausblas­ richtungen ist die Erfindung nicht auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise die Anzahl der Gaskissen auch reduziert werden, wenn die jeweilige Sitzschale nur einer bestimmten Altersstufe von Kindern zugeordnet werden soll. Wichtig ist in diesem Zusammenhang, daß insbesondere bei einer einteiligen Ausgestaltung von Gaskissenoberfiäche und Sitzbezug ein einfacher Zusammenbau für eine erfindungsge­ mäß hergerichtete Sitzschale möglich ist. Design und Styling bisher üblicher Sitzschalen wer­ den durch den Einsatz der Erfindung daher in keiner Weise beeinträchtigt. Bei einer modifi­ zierten Ausführungsform sind an der Sitzschale 2 Halterungselemente befestigt, die an fahrzeugsitz- oder aufbaufeste Trägergestelle - beispielsweise nach dem Isofix-System - ankoppelbar sind.
Von den in den Unteransprüchen näher bezeichneten Ausgestaltungen können beliebig viele miteinander kombiniert werden, um so einen umfassenden Schutz bei vertretbarem Konstruktions- und Fertigungsaufwand zu erhalten.
Das in Fig. 2 dargestellte Gurtsystem kann mit oder ohne Hosenträgergurte auch in Schalen verwirklicht werden, die nach dem zweiten oder dritten Grundkonzept ausgestaltet sind. Für letzteres ist alternativ oder ergänzend eine Teilabdeckung der nach oben gerichteten Öffnung mit einem aufblasbaren Tuch realisierbar.

Claims (25)

1. Kinderrückhaltesystem für Fahrzeuge mit
  • - einer das Kind zumindest teilweise aufnehmenden Schale (2),
  • - wenigstens einem der Schale (2) zugeordneten und einer unfallbedingten Verlagerung des Kindes entgegenwirkenden Rückhalteelement (Spieltisch 6),
  • - wenigstens einem aus einer Ruhestellung heraus aufblasbaren Gaskissen (14-16), dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Schale (2) als Trägerkörper für das aufblasbare Gaskissen (14-16) ausgebildet ist.
2. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale sitzförmig ausgebildet ist.
3. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale zur Aufnahme eines Säuglings im wesentlichen wannenartig ausgebildet ist, wobei durch wenigstens ein Seitenteil des Kastens auch das Rückhalteelement gebildet ist.
4. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale durch eine Vertiefung in einer Rückenlehne und/oder einem Sitzkissen eines Fahrzeugsitzes gebildet ist.
5. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das aufblasbare Gaskissen (14) unterhalb einer Sitzfläche (3) angeordnet ist.
6. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das aufblasbare Kissen (15) in Seitenwangenteilen (3) der Schale (2) befestigt ist.
7. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das auf­ blasbare Gaskissen (16) in einem Rückenlehnenteil (4) der Schale (2) im Bereich des kopfseitigen Endes angeordnet ist.
8. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaskissen (16) bezogen auf die Sitzrichtung nach vorn aufblasbar ist.
9. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaskissen (16) aus dem Rückenlehnenteil (4) heraus nach oben aufblasbar ist.
10. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaskissen (16) bezogen auf die Sitzrichtung nach hinten aufblasbar ist.
11. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionen des Rückhalteelementes und des aufblasbaren Gaskissens in einem Gurtsystem mit wenigstens einem aufblasbaren Sicherheitsgurt (28-30) zusammengefaßt sind.
12. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gurtsystem wenigstens zwei Hosenträgergurte (29, 30) und einen Beckengurt (28) aufweist.
13. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einem als Spieltisch (6) ausgebildeten Rückhalteelement ein Gaskissen (Airbagmodul 17) angeordnet ist, das aus dem Spieltisch heraus in Richtung Thorax, Becken und/oder Beine des Kindes aufblasbar ist.
14. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aufblasbare Gaskissen durch eine Steuereinrichtung (20) aktivierbar ist, die mit wenigstens einem Sensor (21) zur Erkennung einer Unfallsituation verbunden ist.
15. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerein­ richtung (20) mit einem Lagesensor (Kontaktschalter 22) verbunden ist, durch den die Orientierung der Schale (2) in dem Fahrzeug erfaßbar ist.
16. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kinds­ größensensor (18, 19) vorgesehen ist, durch den die Körpergröße oder das Gewicht des Kindes erfaßbar ist.
17. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aufblasbare Gaskissen (14-16) mit einem Gasgenerator (11-13) zu einer Moduleinheit zusam­ mengefaßt ist, die in entsprechend ausgebildete Ausnehmungen (8-10) der Schale (2) einsetzbar ist.
18. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ober­ flächenschicht des in der Ruhestellung zusammengefalteten Gaskissens (14-16) integraler Bestandteil eines Bezuges der Schale (2) ist.
19. Kinderrückhaltesystem nach den Ansprüchen 1 und 14 mit wenigstens zwei aufblasbaren Gaskissen gemäß den Ansprüchen 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Steuereinrichtung (20) die Gaskissen gemeinsam oder gesondert aktivierbar sind.
20. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß für eine geson­ derte Betätigung eine vorgegebene Aktivierungsreihenfolge vorgesehen ist.
21. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllungsgrad der Gaskissen (14-16) und/oder die zeitliche Abfolge zwischen mehreren Aktivierungen belastungsabhängig vorgebbar ist.
22. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der aufblasbaren Gaskissen (14-16) durch einen Stufengasgenerator beaufschlagbar ist.
23. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schale (2) Halterungselemente zur Kopplung an ein im Fahrzeug angeordnetes Tragegestell vorgesehen sind.
24. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein aufblasbarer Beckengurt vorgesehen ist, der zu einem eine Kopf- und Brustrückhalte­ wirkung erzeugenden Volumen in Richtung des Oberkörpers des Kindes aufblasbar ist.
25. Kinderrückhaltesystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Hosenträgergurt zu einem eine Kopf- und Brustrückhaltewirkung erzeugenden Volumen in Richtung des Oberkörpers des Kindes aufblasbar ist.
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