DE4425490A1

DE4425490A1 - Safety device for vehicle

Info

Publication number: DE4425490A1
Application number: DE19944425490
Authority: DE
Inventors: Werner Schmidt
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1994-07-19
Filing date: 1994-07-19
Publication date: 1996-01-25

Abstract

The vehicle safety device consists of a two-point lap belt and an airbag. The seat occupant has a belt adjustment mechanism to use. There is at least one inflatable chamber on the belt or on a component attached to it. The airbag can be adjusted for the seat occupant by means of the belt adjustment mechanism. The central column of the vehicle offers side impact protection. This has a traction device for a cord, which in the event of side impact, moves a cloth attached to a roof spar to a position clear of the side wall to act as a restraint for the seat occupant`s heat.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit ei nem vorderen Sitz, einem Sicherheitsgurt sowie einem Air bag zum Schutz eines auf dem Sitz untergebrachten Insassen bei einem Aufprall.The invention relates to a motor vehicle with egg front seat, a seat belt and an air bag to protect one housed on the seat Occupants in the event of an impact.

Das zunehmende Sicherheitsbedürfnis hat in den letzten Jahren dazu geführt, daß Neufahrzeuge mit immer mehr Si cherheitskomponenten zum Schutz der Insassen ausgerüstet werden. Während früher Drei-Punkt-Sicherheitsgurte als ausreichend angesehen wurden, sind diese dem heutigen Standard entsprechend meist mit einer Höhenverstellvor richtung, einem Gurtstrammer und einem Gurtkraftbegrenzer versehen. Auch der Airbag findet zunehmend Eingang in die Serienausstattung, so wie dies in den Vereinigten Staaten bereits seit langer Zeit der Fall ist. Neben den genann ten Sicherheitskomponenten, die ihre größte Schutzwirkung bei einem Frontaufprall entfalten, werden zunehmend Konzepte zur Reduzierung des Verletzungsrisikos bei einem Seitenaufprall beispielsweise Seitenairbags, umgesetzt.The increasing need for security has increased in the past Years led to the fact that new vehicles with more and more Si safety components to protect the occupants will. While three-point seat belts used to be were sufficiently viewed, these are today's Standard usually with a height adjustment device direction, a belt tensioner and a belt force limiter Mistake. The airbag is also increasingly being used in the Standard equipment, like this one in the United States has been the case for a long time. In addition to the genann th security components that provide their greatest protection unfold in the event of a front impact are becoming increasingly common Concepts to reduce the risk of injury to one Side impact, for example side airbags, implemented.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicher heitssystem für Fahrzeuge aufzuzeigen, welches bei verbesserter Schutzwirkung kostengünstig umsetzbar ist.The invention has for its object a safe system for vehicles to show which improved protective effect can be implemented inexpensively.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß durch eine reine Addition der verschiedensten Sicherheitskomponen ten, so wie dies in der Vergangenheit geschehen ist, meist keine optimale Schutzwirkung erzielbar ist. Außerdem ist diese Vorgehensweise sehr kostenintensiv.The invention is based on the consideration that by a pure addition of various security components as has been done in the past, usually no optimal protective effect can be achieved. This procedure is also very expensive.

In den Vereinigten Staaten von Amerika haben sich auf grund gesetzlicher Vorgaben Airbags durchgesetzt, die auf den Aufprall eines nicht angegurteten Insassen ausgelegt sind. Um hierbei eine optimale Schutzwirkung zu errei chen, sind zusätzlich noch sog. "Kniefänger" erforder lich. Die letztgenannte Sicherheitskomponente ist entbehrlich, wenn man - wie in den meisten europäischen Ländern - von einem angeschnallten Insassen ausgeht. In diesem Fall können die Aufgaben des Sicherheitsgurts und des Airbags aufgeteilt und dementsprechend optimal konzipiert werden. Während dem Sicherheitsgurt die Aufgabe zukommt, den Körper bei einem Frontaufprall zurückzuhalten, fängt der Airbag insbesondere den Kopf auf.In the United States of America Airbags enforced due to legal requirements the impact of a non-belted occupant are. To achieve an optimal protective effect Chen, so-called "knee catchers" are also required Lich. The latter security component is unnecessary if you - like in most European Countries - assumes a seatbelt occupant. In In this case, the functions of the seat belt and of the airbag divided and accordingly optimal be conceived. During the seat belt The task is the body in the event of a front impact restrain, the airbag catches the head in particular on.

In den europäischen Ländern wird jedoch - anders als in den USA - der Fall berücksichtigt, daß das Fahrzeug mit keinem Airbag, jedoch mit Sicherheitsgurten ausgerüstet ist, welche auch von den Insassen angelegt werden. Aus diesem Grund finden auch fast ausschließlich Drei-Punkt- Sicherheitsgurte Verwendung, die eine Vorverlagerung des Oberkörpers des Insassen bei einem Aufprall reduzieren.However, in the European countries - unlike in the USA - the case takes into account that the vehicle with no airbag, but equipped with seat belts which are also created by the occupants. Out for this reason, almost exclusively three-point Use seat belts that advance the seat belt Reduce the occupant's upper body in the event of an impact.

Ziel der Erfindung ist es nun, durch eine optimale Anpassung und Ausgestaltung der Sicherheitssysteme Kompensationseffekte zu erreichen, über die bei einer weitestgehenden Kostenneutralität eine verbesserte Schutzwirkung erzielbar ist.The aim of the invention is now through an optimal Adaptation and design of the security systems To achieve compensation effects over which at a improved cost neutrality Protective effect can be achieved.

Voraussetzung für eine verbesserte Anpassung der Sicher heitssysteme ist die Zugrundelegung eines stets ange schnallten Insassen. Aus diesem Grund ist bei der vorgeschlagenen Lösung ein Gurtanlegemechanismus vorgese hen. Passive Sicherheitsgurtsysteme sind zwar seit langer Zeit bekannt. Sie werden jedoch meist nur dann einge setzt, wenn aufgrund gesetzlicher Vorschriften ein passives Sicherheitssystem für die Insassen gefordert ist und eine Alternative zum Airbag zum Einsatz kommen soll. Bei der vorgeschlagenen neuen Lösung soll das passive Gurtsystem neben seiner Rückhaltefunktion auch für gleichbleibende Voraussetzungen sorgen, so daß die übrigen Systeme darauf Bezug nehmen können.Prerequisite for an improved adaptation of the safe systems is always based on one strapped inmates. For this reason, the proposed solution is a belt attachment mechanism hen. Passive seat belt systems have been around for a long time Time known. However, they are usually only switched on sets in if based on legal regulations passive safety system for the occupants is required and an alternative to the airbag should be used. In the proposed new solution, the passive Belt system in addition to its restraint function also for constant conditions ensure that the other systems can refer to it.

Wenn der Insasse stets selbsttätig angeschnallt wird und das Fahrzeug auch serienmäßig mit einem Airbag ausgerü stet ist, dann kann nicht nur der vorerwähnte Kniefänger entfallen, sondern insbesondere auch der Schultergurt des Sicherheitsgurtsystems. Bei einem Aufprall übernimmt der Beckengurt - wie seine Bezeichnung bereits zum Ausdruck bringt - die Fixierung des Beckens, während der Airbag dazu dient, den Oberkörper und insbesondere den Kopf auf zufangen. Der Entfall des Schultergurtes erspart nicht nur eine separate Höhenverstellvorrichtung an dem Umlenkbeschlag der Mittelsäule, sondern schafft auch die Voraussetzung für die Realisierung verbesserter Seiten schutzsysteme, auf die später eingegangen wird.If the occupant is always buckled up automatically and the vehicle is also equipped with an airbag as standard is steady, then not only the aforementioned knee catcher can omitted, but in particular also the shoulder strap of the Seat belt system. In the event of an impact, the Lap belt - as its name already expresses brings - fixation of the pelvis while the airbag serves the upper body and especially the head catch. The elimination of the shoulder strap does not save only a separate height adjustment device on the Deflection fitting of the center column, but also creates the Prerequisite for the implementation of improved pages protection systems, which will be discussed later.

Gemäß der Erfindung soll der Zwei-Punkt-Beckengurt ausschließlich am Sitz befestigt sein. Dadurch ergibt sich stets die gleiche Zuordnung zum Körper des ange schnallten Insassen. Eine Fehleinstellung, wie dies bei Dreipunktgurten bezüglich der Höheneinstellung möglich ist, entfällt. Es soll auch nicht unerwähnt bleiben, daß die Akzeptanz eines Beckengurtes bei den Benutzern wesentlich höher sein dürfte, als bei einem Dreipunkt gurt, bei dem besonders der Schultergurt als störend emp funden wird. In diesem Zusammenhang wird immer wieder ein unangenehmes Druckgefühl oder das Anliegen bei hochsom merlichen Temperaturen in Verbindung mit leichter Kleidung beanstandet. Neben diesen Komforteinbußen kann der Schultergurt bei höheren Aufprallgeschwindigkeiten auch Quetschungen und Rippenbrüche nach sich ziehen, wenngleich diese Verletzungen im Vergleich zu den möglichen Verletzungen ohne angelegten Sicherheitsgurt als untergeordnet anzusehen sind. Durch die vorgeschlage ne Kombination eines Beckengurtes mit einem Airbag lassen sich diese Nachteile beseitigen und in Verbindung mit ei ner verbesserten Anpassung der Sicherheitssysteme eine erhöhte Schutzwirkung erreichen. According to the invention, the two-point lap belt only be attached to the seat. This gives always the same assignment to the body of the ange strapped inmates. A mistake like this at Three-point belts possible with regard to the height adjustment is eliminated. It should not go unmentioned that the acceptance of a lap belt by the users should be much higher than with a three-point belt in which the shoulder belt is particularly disturbing will be found. In this context there is always a uncomfortable feeling of pressure or the concern with midsummer common temperatures in connection with lighter Clothing complained. In addition to this loss of comfort the shoulder strap at higher impact speeds also cause bruises and broken ribs, although these injuries compared to the possible injuries without wearing a seat belt are to be regarded as subordinate. By the suggestion Leave a combination of a lap belt with an airbag eliminate these disadvantages and in connection with egg ner improved adaptation of security systems achieve increased protection.

Der vorgeschlagene Beckengurt mit einem Gurtanlegemecha nismus läßt sich besonders einfach und damit kostengün stig realisieren. Im Gegensatz zu den bekannten passiven Gurtsystemen sind die einzelnen Komponenten nicht an meh reren Bauteilen (z. B. Karosserie, Türe, Sitz) angeord net, sondern befinden sich allesamt in einem Bauteil, nämlich dem Sitz. Für den Antrieb des Gurtanlegemechanis mus kann sogar ein vorhandener Sitzverstellmotor über ge eignete Kopplungselemente Verwendung finden. Bezüglich der baulichen Ausgestaltung des Gurtanlegemechanismus sind die verschiedensten Konstruktionen denkbar. So kann beispielsweise ein halbkreisförmiger, in der Ausgangslage unter dem Sitzkissen angeordneter Bügel die Schloßzunge bis zum Einrasten in ein Gurtschloß führen. Nach dem Ver rasten zieht sich der Bügel wieder in seine Ausgangslage zurück, so daß der Gurtanlegemechanismus nicht mehr nach außen in Erscheinung tritt. Da sämtliche Bauteile des Gurtanlegemechanismus im Sitz untergebracht sind, kann der Sitz eine mit dem Gurtanlegemechanismus vormontierte Baugruppe bilden, welche außerhalb des Endmontagebandes fertiggestellt und geprüft werden kann. Bei der Auslegung des Gurtanlegemechanismus ist es selbstverständlich, daß die Führungskraft zu begrenzen ist und auch sicherge stellt sein muß, daß keine Behinderung der Führungsein richtung in vorderster Sitzposition durch das Lenkrad eintritt.The proposed lap belt with a belt attachment mechanism nism is particularly simple and therefore inexpensive always realize. In contrast to the known passive Belt systems are not the individual components other components (e.g. body, door, seat) net, but are all in one component, namely the seat. For driving the belt attachment mechanism an existing seat adjustment motor can even be used suitable coupling elements are used. In terms of the structural design of the belt attachment mechanism the most diverse constructions are conceivable. So can for example a semicircular one, in the starting position the lock tongue is arranged under the seat cushion until it engages in a belt buckle. After ver the bracket pulls back into its original position back, so that the belt attachment mechanism no longer after appears on the outside. Since all components of the Belt attachment mechanism housed in the seat can the seat is pre-assembled with the belt attachment mechanism Form assembly, which outside the final assembly line can be completed and checked. When interpreting of the belt attachment mechanism, it goes without saying that the manager must be limited and also secured must be that there is no hindrance to leadership direction in the foremost sitting position by the steering wheel entry.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung soll der Beckengurt mit einer Strammeinrichtung gekoppelt sein. Wie für den Gurtanlegemechanismus, so sind auch bezüglich der Ausgestaltung des Beckengurtes bzw. der Strammvor richtung viele, zum Teil an sich bekannte, Lösungsmög lichkeiten denkbar. Der Beckengurt muß nicht durch einen Gurt herkömmlicher Art gebildet sein, sondern kann etwa aus einer flexiblen Kette von Polsterelementen bestehen. Besonders vorteilhaft ist, wenn der Beckengurt selbst oder ein mit ihm verbundenes Bauteil zur Strammung des Beckengurtes mindestens eine aufblasbare Kammer umfaßt. According to a further feature of the invention, the The lap belt can be coupled to a tensioning device. As for the belt attachment mechanism, so are regarding the design of the lap belt or the taut direction many possible solutions, some of which are known per se possibilities conceivable. The lap belt does not have to go through one Belt of conventional type, but can be about consist of a flexible chain of cushion elements. It is particularly advantageous if the lap belt itself or a component connected to it to tighten the Pelvic belt comprises at least one inflatable chamber.

Die Strammung erfolgt dann durch Aufblasen dieser Kammern, wozu eine Pyrotechnik oder ein Druckspeicher Verwendung finden kann. Natürlich ist es auch denkbar, daß die genannten druckerzeugenden Medien, wie bereits in der Praxis umgesetzt, den als konventionellen Gurt ausgeführten Beckengurt strammen.The tension is then inflated Chambers, including a pyrotechnics or a pressure accumulator Can be used. Of course it is also conceivable that the pressure-generating media mentioned, as already in implemented in practice as a conventional belt Tighten the lap belt.

In vorteilhafter Weise kann das Aktivieren der Strammein richtung über einen den Airbag auslösenden Sensor gesteuert werden.The activation of the tension can advantageously be carried out direction via a sensor that triggers the airbag being controlled.

Zweckmäßig wird das Fahrzeug mit einem Sitzbelegungser kennungssystem ausgerüstet, welches die Auslösung der zu geordneten Sicherheitskomponenten und die Aktivierung des Gurtanlegemechanismus so steuert, daß eine Auslö sung/selbsttätiges Anschnallen nur bei belegtem Sitz er folgt.The vehicle is expedient with a seat occupant identification system equipped to trigger the orderly security components and the activation of the Belt application mechanism controls so that a trigger solution / automatic buckling only when seated follows.

Darüber hinaus sollte natürlich auch ein manuelles Anschnallen möglich sein, falls der Gurtanlegemechanismus defekt sein sollte und trotzdem das Fahrzeug benutzt wird. Außerdem ist es erforderlich, daß der Beckengurt von Hand gelöst werden kann. Ein Abschnallen über das Gurtanlegesystem nach Betätigen eines Schalters kann den Komfort erhöhen.In addition, of course, should also be a manual Buckles may be possible if the belt attachment mechanism should be defective and still use the vehicle becomes. It is also necessary that the lap belt can be solved by hand. Buckle up over that Belt application system after pressing a switch can Increase comfort.

Durch das erfindungsgemäße Sicherheitssystem werden die Voraussetzungen zur Realisierung eines wirkungsvollen Schutzes bei einem Seitenaufprall wesentlich verbessert. Dies stellt einen wichtigen Aspekt der Erfindung dar. Bisher waren an der Mittelsäule in Verbindung mit einem Dreipunktgurt der Aufwickelautomat, ein Gurtabschnitt so wie der obere Umlenkbeschlag - meist in Verbindung mit einer Höheneinstellvorrichtung - angeordnet. Da diese Bauteile durch die neue Lösung entfallen, kann die Mittelsäule wesentlich besser zur Anordnung wirkungsvol ler Einrichtungen zum Schutz bei einem Seitenaufprall eingesetzt werden. Außerdem können die in Verbindung mit einem Dreipunktgurt notwendigen Schwachstellen der Mittelsäule entfallen. Diese Schwachstellen sind begrün det durch die Aussparungen für die Höheneinstellvorrich tung und insbesondere für den Aufwickelautomaten. Die letztgenannte Aussparung befindet sich nahe dem Seiten schweller, also einer Stelle, die bei einem Seitenauf prall besonders widerstandsfähig sein sollte.Through the security system according to the invention Requirements for realizing an effective Protection in the event of a side impact is significantly improved. This is an important aspect of the invention. So far, were on the center column in connection with one Three-point belt of the rewinder, a belt section like this like the upper deflection fitting - mostly in connection with a height adjustment device - arranged. This one The new solution can eliminate components Center column much better to arrange effective Protection devices in the event of a side impact be used. You can also use the a three-point belt necessary weaknesses Center column is eliminated. These vulnerabilities are green through the recesses for the height adjustment device tion and especially for the rewinder. The the latter recess is located near the side sill, that is, a spot that is on a page bulging should be particularly resistant.

Nach dem Entfall der Sicherheitsgurtbauteile an der Mittelsäule kann diese beispielsweise durch einen energieabsorbierenden Schaum "gepolstert" werden. Auch andere Deformationselemente sind denkbar. Durch diese Bauteile kann der Raum zwischen Mittelsäule und Sitz zu mindest teilweise überbrückt werden, wodurch sich die Verzögerungswerte für den Insassen bei einem Seitenauf prall reduzieren lassen. Alternativ oder zusätzlich läßt sich die Mittelsäule oder auch der zugeordnete Fahrzeug sitz in voller Höhe für eine wirksame Seitenaufprall schutzeinrichtung nutzen. Bei den bekannten Lösungen mit einem Dreipunktgurt ist dies gerade im Kopfbereich nicht oder nur sehr schwer möglich, da dort der obere Abschnitt des Gurtbandes zum Umlenkbeschlag an der Mittelsäule hin verläuft. Im oberen Lehnenbereich bzw. der Kopfstütze läßt sich nunmehr beispielsweise ein Airbag für den Kopf des Insassen bei einem Seitenaufprall realisieren. Bei einer Unterbringung des Airbags an dieser Stelle ist stets die richtige Zuordnung zum- Kopf des Insassen gegeben. Da nur ein geringer Abstand zu überbrücken ist, reicht ein geringes Airbagvolumen aus, so daß das System insgesamt sehr leicht ist und wenig Bauraum erfordert.After the removal of the seat belt components on the Center column can this for example by a energy absorbing foam can be "padded". Also other deformation elements are conceivable. Through this The space between the center pillar and seat can be closed are at least partially bridged, whereby the Delay values for the occupant when opening a side let plump reduce. Alternatively or additionally leaves the center pillar or the assigned vehicle sit in full height for an effective side impact use protective device. In the known solutions with a three-point belt, this is not the case in the head area or very difficult because the upper section there of the webbing to the deflection fitting on the center column runs. In the upper backrest area or the headrest can now, for example, an airbag for the head of the occupant in the event of a side impact. At an accommodation of the airbag at this point always the correct assignment to the head of the occupant given. Since there is only a small distance to bridge, a small airbag volume is sufficient so that the system overall is very light and requires little space.

Besonders vorteilhaft kann das vorgeschlagene Sicher heitssystem mit einer Insassenschutzvorrichtung gemäß der deutschen Patentanmeldung P 43 37 656.8 kombiniert werden. Gemäß dieser Anmeldung ist zum Schutz bei einem Seitenaufprall ein im Dachbereich verankertes und von dort zur Mittelsäule geführtes Seil vorgesehen. Nach ei ner sensorgesteuerten Auslösung der Schutzvorrichtung bringt eine im unteren Bereich der Mittelsäule angeord nete Zugeinrichtung das Seil in eine von dem Dach und der Seitenwandung beabstandete Position. Ein an dem Seil und dem zugeordneten seitlichen Dachholm befestigtes Gewebe bildet eine wirksame Rückhaltevorrichtung für den Kopf eines Insassen.The proposed security can be particularly advantageous system with an occupant protection device according to the German patent application P 43 37 656.8 combined will. According to this application, protection is given to one Side impact anchored in the roof area and by provided there rope to the center column. After egg ner sensor-controlled triggering of the protective device brings one arranged in the lower area of the center column nete pulling the rope into one of the roof and the Sidewall spaced position. One on the rope and fabric attached to the associated side roof spar forms an effective head restraint of an inmate.

Die vorbeschriebene Insassenschutzvorrichtung läßt sich meist nur in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Becken gurt baulich einfach und kostengünstig realisieren. Bei dieser Lösung wird die Mittelsäule nicht zur Aufnahme des Gurtsystems benötigt, so daß sie zur Aufnahme der Zugeinrichtung und der Rückhaltevorrichtung gemäß der deutschen Patentanmeldung P 43 37 656.8 zur Verfügung steht.The occupant protection device described above can be mostly only in connection with the proposed pool Realize the belt structurally simple and inexpensive. At this solution, the center column is not to accommodate the Belt system needed so that it can accommodate the Traction device and the restraint according to the German patent application P 43 37 656.8 available stands.

Die vorbeschriebenen Sicherheitskomponenten einschließ lich der Einrichtung zum Schutz bei einem Seitenaufprall lassen sich durch ein gemeinsames Sensorensystem, welches auf einem Front- und/oder Seitenaufprall reagiert, steuern. Es entspricht dem derzeitigen Stand der Technik, solche Sensoren mit einem Sitzbelegungserkennungssystem zu verknüpfen.Include the security components described above Lich the device for protection in the event of a side impact can be controlled by a common sensor system, which responding to a front and / or side impact, Taxes. It corresponds to the current state of the art, such sensors with a seat occupancy detection system to link.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß durch die vorge schlagene Sicherheitseinrichtung die wichtigsten passiven Sicherheitssystem- zum Insassenschutz so ausgebildet und kombiniert sind, daß durch diese Kombination ein optima ler Schutz bei geringem baulichen Aufwand erreicht wird.In summary, it should be noted that the pre struck safety device the main passive Safety system- designed for occupant protection and are combined that by this combination an optima Protection is achieved with little construction effort.

Claims

1. Motor vehicle with a front seat, an assigned seat belt and an airbag, characterized by the following features:

a) The seat belt is a two-point lap belt,
b) the lap belt is only attached to the seat,
c) a seat belt fastening mechanism for the lap belt is arranged on the seat to automatically secure the occupant,
d) the lap belt is coupled to a tensioning device,
e) the airbag is designed and matched to the occupant strapped to the seat.

2. Motor vehicle according to claim 1, characterized in that the lap belt itself or one connected to it Component for tightening the lap belt at least one inflatable chamber includes.

3. Motor vehicle according to claim 2, characterized in that a chamber in the inflated state in the The area between the seat and the center column and the pelvis of the occupant in the event of a side impact protects.

4. Motor vehicle according to claim 2 or 3, characterized records that the inflation of the chamber over a Airbag triggering sensor is controlled.

5. Motor vehicle according to one of claims 1 to 4, because characterized in that a seat occupancy detection system the triggering of the assigned safety com controls components as well as the belt attachment mechanism.

6. Motor vehicle according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the lower area of the next to the seat-extending center pillar of the motor vehicle witness a pulling device for one from there to the adjoining roof rail led rope arranged is, after triggering the pulling device the rope one from the roof and side wall of the vehicle takes up a spaced position and one on the roof rail attached tissue to protect an insa's head pulls down.